电场强度电势电势能随位移变化-

静电场中E、φ、EP随位移变化的分析与应用匀强电场xx负点电荷几种常见电场的场强与位移变化的图象正点电荷OO等量同种正电荷等量异种电荷两电荷连线上连线中垂线上xxyy几种常见电场的电场与位移变化的图象匀强电场x正点电荷负点电荷几种常见电场的电势与位移变化的图象等量同种正电荷等量异种电荷两电荷连线上连线中垂线上几种常见电场的电势与位移变化的图象xxyy思考：在给定了电场的E­x图象后，可以直接由图象确定哪些物理量？电场强度的大小和方向(正负)电势的变化情况（沿场强方向电势降低）电势差（面积）

电场中E­x图象的分析应用

【典型例题1】(2014年上海)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（

）A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大BC电场中E­x图象的分析应用

【即学即练1】(2010江苏)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是

（

）

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C电场中E­x图象的分析应用

x电场中E­x图象的分析应用

思考：请找出一种电势φ和电场强度E随位移x按上图变化的电场。思考：请根据左下图电场强度随位移变化的特点，在右图画出电势φ随位移x变化图象？等量同种正、负电荷连线中垂线电场中φ­x图象的分析应用思考：在给定了电场的φ­x图象后，可以直接由图线确定哪些物理量？电势的大小电场强度的大小（斜率）电场强度的方向（沿场强方向电势降低）【典型例题2】（2009年江苏）空间某一静电场的电势φ在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有()

A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x轴正方向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AD电场中φ­x图象的分析应用电场中φ­x图象的分析应用思考：请找出一种电势φ和电场强度E随位移x按上图变化的电场。等量同种正电荷连线中垂线思考：请根据左下图电势随位移变化的特点，在右图画出电场强度E随位移x变化图象？A．粒子一定带正电B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C．粒子一定能通过N点C【即学即练2】空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势

随x的分布如下图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（）D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加电场中φ­x图象的分析应用思考：在给定了电场的EP­x图象后，可以直接由图象确定哪些物理量？电场中EP­x图象的分析与应用电势能的变化情况电场力做功情况（电场力做正功电势能减少、电场力做负功电势能增加）动能变化（电势能与动能和为定值）电场力的变化（斜率）【典型例题3】一带正电粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0-x2段是关于直线y=x1的对称曲线，x2-x3段是直线，下列说法正确的是（）A．x1处电场强度为零B．x2-x3段是匀强电场C．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3D．粒子在0-x2段做匀变速运动，x2-x3段做匀速直线运动AB电场中EP­x图象的分析与应用思考：粒子在0-x3段运动时动能如何变化？粒子在0-x1段动能增加，x1-x3段动能减小。【即学即练3】（2014年安徽）一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如右图所示．下列图像中合理的是()

D电场中EP­x图象的分析与应用电场强度与位移关系粒子动能与位移关系粒子速度与位移关系粒子加速度与位移关系ABCD思考1：请画出正确的E、Ek、v随位移变化图象？拓展与提升思考2：假如该运动粒子为正电荷，请画出该电场电势φ随位移变化图象？并找出一种和此电势变化相同规律的电场。x

一是看。看坐标轴的名称、看图象的变化、看正负的物理意义。二是算。算斜率、算面积，分析其对应的物理意义。三是变。能把图象反映的规律和实际运动过程相互转换。四是用。利用基本公式，利用基本规律。方法总结一、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．课堂练习【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1A．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增加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φM>φN，B正确；电场力做正功，电势能逐渐减小，C错误．答案B2、(2013·安徽名校联考，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2A．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＝－5V3、(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34、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C5、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φ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(

)．图5A．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，电场力先做负功后做正功解析由题图可知，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，UNC<0，q<0，故WNC>0，而WCD＝UCD·q，UCD>0，q<0，所以WCD<0，D错误．答案A6、a、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(

)．图6A．a和b