高考物理大一轮复习 专题6 电场中“三类”图象的剖析及应用课件 新人教版.ppt

专题六电场中 三类 图象的剖析及应用 在考查电场中的基本概念时 往往给出与电场分布有关的图象 如 e x图象 x图象 或与粒子运动规律有关的图象 如 v t图象 掌握各个图象的特点 理解其斜率 截距 面积 对应的物理意义 就能顺利解决有关问题 此类问题一般以选择题的形式出现 难度中等 一 电场中粒子运动的v t图象当带电粒子只在电场力作用下运动时 如果给出了粒子运动的速度图象 则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向 加速度大小变化情况 进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向 场强大小 电势高低及电势能的变化等情况判定出来 典例1 2013 甘肃一诊 18 如图1甲m n是一条电场线上的两点 在m点由静止释放一个正的点电荷 点电荷仅在电场力的作用下沿着电场线从m点运动到n点 粒子的速度随时间变化的规律如图1乙所示 以下判断正确的是 图1 a 该电场可能是匀强电场b m点的电势高于n点的电势c m点到n点 点电荷的电势能逐渐减小d 点电荷在m点所受电场力大于在n点所受电场力解析由v t图象知点电荷做加速度增大的加速运动 由此可知此电场不是匀强电场 a d错误 电场力方向由m指向n 则电场线方向也是由m指向n 故 m n b正确 电场力做正功 电势能逐渐减小 c正确 答案bc 即学即练1 2013 安徽联考 18 两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上 其连线中垂线上有a b c三点 如图2甲所示 一个电荷量为2c 质量为1kg的小物块从c点静止释放 其运动的v t图象如图乙所示 其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置 图中标出了该切线 则下列说法正确的是 图2 a b点为中垂线上电场强度最大的点 场强e 2v mb 由c到a的过程中物块的电势能先减小后变大c 由c到a的过程中 电势逐渐升高d a b两点电势差uab 5v 答案d 二 电场中的e x图象在给定了电场的e x图象后 可以由图线确定场强的变化情况 电势的变化情况 e x图线与x轴所围图形 面积 表示电势差 在与粒子运动相结合的题目中 可进一步确定粒子的电性 动能变化 电势能变化等情况 在这类题目中 还可以由e x图象假设某一种符合e x图线的电场 利用这种已知电场的电场线分布 等势面分布或场源电荷来处理相关问题 典例2 2013 上海卷 32 半径为r 均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场 场强大小沿半径分布如图3所示 图中e0已知 e r曲线下o r部分的面积等于r 2r部分的面积 图3 即学即练2空间有一沿x轴对称分布的电场 其电场强度e随x变化的图象如图4所示 下列说法中正确的是 a o点的电势最低b x2点的电势最高c x1和 x1两点的电势相等d x1和x3两点的电势相等 图4 解析由题图知 o点两侧电场强度方向相反 因电场强度的方向沿x轴 故o点可能电势最低 也可能电势最高 a不正确 x1 x2 x3三点在同一电场线上 由沿电场线方向电势逐渐降低可知 无论o点右侧电场强度沿x轴向右还是向左 x2点电势都不是最高 x1 x3两点的电势也不相等 故b d不正确 由题图知 电场强度在o点两侧对称 故x1 x1两点电势相等 c正确 答案c 三 电场中的 x图象在电场的 x图象中 除了可以直接从图中了解各点电势大小及变化情况 还可以从图线的斜率上了解各点场强的大小及方向 当 x图象与粒子运动相结合时 可以涉及的方面有粒子电性 电势能 电场力做功 动能 速度 加速度等 也可以由 x图线的特征先假设是某一具有相同 x变化规律的电场 进而解决问题 典例3 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的o m两点 两电荷连线上各点电势 随x变化的关系如图5所示 其中a n两点的电势为零 nd段中c点电势最高 则 a c点的电场强度大小为零b a点的电场强度大小为零c nc间场强方向沿x轴正方向d 将一负点电荷从n点移到d点 电场力先做正功后做负功 图5 解析由题图可知 由o点到m点 电势一直降低 且图线在a点的斜率也不为零 故a点的电场强度大小不为零 而c点向n 向d两个方向电势均降低 说明c点两侧电场方向相反 且图线在c点的切线斜率为零 故c点电场强度大小为零 故a正确 b错误 由n到c电势升高 故nc间电场方向沿x轴负方向 c错误 wnc unc q unc0 而wcd ucd q ucd 0 q 0 所以wcd 0 d正确 答案ad 即学即练3a b是x轴上两个点电荷 电荷量分别为q1和q2 沿x轴a b之间各点对应的电势高低如图6中曲线所示 a p间距离大于p b间距离 从图中可以判断以下说法正确的是 a a和b均为负电荷且q1一定大于q2b 电势最低的p点的电场强度为零c 将一负的检验电荷从b处移到p处 电荷电势能增加d a p间的电场方