电场中的3个图像

1、专题电场中“三类”图像的剖析及应用物理组 卢桦静高三（1）班,考察方向,1、在考查电场中的相关知识点时，往往给出与电场分布有关的图像，如：E x图像、 x图像，或与粒子运动规律有关的图像，如：v t图像，掌握各个图像的特点，理解其坐标轴、斜率、面积对应的物理意义，就能顺利解决有关问题， 2、此类问题一般以选择题的形式出现，要求有较强的综合能力，试题难度中等,一、电场中粒子运动的v t图像,1、 v t图像中 斜率：表示加速度 面积：表示位移 2、当带电粒子只在电场力作用下运动时， 由加速度确定电场力； 电场力确定电场强度； 判断电势高低、电势能的变化情况等,例题1、(2013甘肃一诊)如图甲M

2、、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乙所示以下判断正确的是(多选） A该电场可能是匀强电场 BM点的电势高于N点的电势 CM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 答案：BC,变式训练1(2013安徽联考)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，如图甲所示一个电荷量为2 C，质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的v t图像如图乙所示，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(

3、单选) A.B点为中垂线上电场强 度最大的点，场强E2 V/m B.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UAB5 V 答案：D,二、电场中的E x图像,1、在给定了电场的E x图像后，可以由图线确定场强的大小和方向，从而找到电势的高低。 2、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 3、还可以由E x图像假设某一种符合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,例题2、(2013江西省八校联合考试)空间有一沿x

4、轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，带电粒子在此空间只受电场力作用下列说法中正确的是(单选） A在x1处释放一带负电的粒子，它能运动到x1处 B带负电的粒子以一定的速度由x1处沿x轴正方向运动到x1处，它在x1处的速度小于在x1处的速度 C带正电的粒子以一定的速度由x1处沿x轴正方向运动的过程中，它的动能先增大后减小 D带正电的粒子在x2处的 电势能比x1处的电势能大、 与x3处的电势能相等 答案：A,变式训练2、空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是（多选）A电子在A、B两点

5、的电势能相等B电子在A、B两点的加速度方向相反C电子从A点由静止释放 后的运动轨迹可能是曲线D取无穷远处电势为零， 则O点处电势亦为零,答案：A B,三、电场中的 x图像,在电场的 x图像中， 1、在x图像中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向 2、电场强度的大小等于x图线的斜率大小，电场强度为零处，x图线存在极值，其切线的斜率为零 3、在x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WABqUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断,例题3、(2013江西省部分重点中学高三联考)空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上B、C两点的电场强度在x方向上的分量分别是

6、EBx、ECx.下列说法中正确的有（多选） AEBx的方向沿x轴正方向 BEBx的大小大于ECx的大小 C电荷在O点受到的电场力 在x方向上的分量最大 D负电荷沿x轴从B移到C的 过程中，电场力先做正功，后做负功 答案：B D,变式训练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(多选) AC点的电场强度大小为零 BA点的电场强度大小为零 CNC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 答案：A D,课堂小结与作业,小结：静电场中的图像最基本的是这三种图像。解决这种类型题的关键是要读懂图像的意义，特别是明确斜率、面积等的意义，结合电场具有的力和能的性质、特殊场强和电势的分布规律、做功和能量转化的规律解题。 作业：（1）课时作业（二十二） （2）总结并作出等量同种电荷、等量异种电荷的E x、 x图像，掌握其分布规律,课堂练习1、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(单选) AO点的电势最低 Bx2点的电势最高 Cx1和x1两点的电势相等 Dx1和x3两点的电势相等 答案：C,课堂练习2、如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方