电场中图象专题.ppt

掌握各个图象因变量随自变量变化情况 ， 理解其斜 率 、 截距 、 “ 面积 ” 对应的物理意义 。 面积表示发生的位移2 . 图线与t 轴围成的 电势能的增减. 的升降E 的方向 向及F 的方向判断E 的方（3 ）根据电荷的正负 增减）动能的增减，电势能的电场力做功正负（v 的增减 增减.动能的增减，电势能的电场力做功正负 向关系，从而判断断电场力F 方向与v 方（2 ）根据v 的变化判 的大小判断E 的大小. m qE a，通过k（1 ）若只受电场力时 a速度a 的大小，即k1 . 斜率k 大小表示加 t 图像一：电场中的v 【 典例 1】 如图甲 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乙 所示 以下判断正确的是 ( ) 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 E B 对。.右，0 ，F 方向向右，E 向W C 对。,E0,W,E2 . 由M 到N ，v A D 错。.FFqE非匀强电场。F Ea，k m qE at 图像得斜率k分析：1 . 由v NM PK NM 5VUmv 2 1 mv 2 1 ：q U3 . 从A 到B 动能定理 C错B 错。,EE2 . 从C 到A ：v A 错。1V/m, q 2m E2m/s m qE a分析1 . K AB 2 A 2 BAB PK 2 B 即学即练 1.两个等量同种点电荷 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 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 ( ) A.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强 E 2V/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 UAB 5V 2.一带 正电 的粒子在电场中做直线运动的 v-t图象如图所示， t1、 t2时刻分别经过 M、 N两点，已知运动过程中粒子 仅受电场 力作用 ，则下列判断正确的是（ ） A该电场可能是由某正点电荷形成的 B M点的电势高于 N点的电势 C从 M点到 N点的过程中，电势能逐渐增大 D带电粒子在 M点所受电场力大于在 N点所受电场力 ，D 错.q E ，E 恒定，F 等大4.F 功，电势能增加，C对3 . 由M 到N ，F 做负 B错, F 向左，E 向左，则正电荷受电场力方向2 . 由M 到N ，v 强电场，A 错恒定，则E 恒定，为匀 m qE a分析：1 . 斜率k NM E v F 。、动能、速度、加速度 、电场力做功判断粒子电性、电势能4 . 结合粒子的运动， 方向（ 升降看方向）3. 的变化判断E 的 表示各点的E 大小.E, x U x 2 . 图线斜率k 的大小、变化情况1 . 直接判断 x 图象- 二、电场中的 小.可判断电场力、E 的大 qE x q x E 斜率kq 由E:x 图像E 小.可判断电场力、E 的大 qE x E 斜率k EqEx由W:x 图像E p PP k kk 【典例 3】 某静电场中的一条电场线与 x轴重合，其电势的变化 规律如图所示。在 O点由静止释放一个 负电荷 ，该负电荷仅受 电场力的作用，则在区间内（ ） A该静电场是匀强电场 B该静电场是非匀强电场 C负电荷将沿 x轴正方向运动，加速度不变 D负电荷将沿 x轴负方向运动，速度逐渐减小 E C 对D 错,E场力做负功，E向右，将向右运动，电 负电荷受电场力F，则E 沿x 轴负方向，2 . 沿x 轴正方向， 定q E 得E 恒定F 、a 恒由F .为匀强电场，A 对B 错 E 恒定，E, x 分析：1 . 斜率k Pk 负功。C D 间电场力向左，做C D 间E 向右，负电荷 做正功。荷N C 间电场力向右，或N C 间E 向左，负电 0)-q(-qUW0,)-q(-qU3.W 沿x 负方向，C 错电场方向由C 指向N ，在N 到C 电势升高，则 强方向反向。0 ，则N C 和C D 间场2.E A 对B 错0,kE0,k率E分析：1 . E 大小看斜 DCCDCDCNNCNC C AAcC 【 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 E E 负功。C D 间电场力向左，做C D 间E 向右，负电荷 做正功。荷N C 间电场力向右，或N C 间E 向左，负电 0)-q(-qUW0,)-q(-qU3.W 沿x 负方向，C 错电场方向由C 指向N ，在N 到C 电势升高，则 强方向反向。0 ，则N C 和C D 间场2.E A 对B 错0,kE0,k率E分析：1 . E 大小看斜 DCCDCDCNNCNC C AAcC 从C 对,E0 ，E，F 向右，W2 . 由b 到p ，E 向左 qqb p ,ap, bp q k ap q k0KE 电场线如图。D 错A 错B 对。其中的部分 均为正电荷q0 ，q且0 ，则p 两侧E 反向，K分析1 . 在p 点E PK 212 2 2 1 pp 21 即学即练 1. 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中曲线所示 ， a、 p间距 离大于 p、 b间距离 从图中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 q2 B 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间的电场方向都指向 a点 + + Ea Eb 0 求解判断q 大小常用E EK-X图像 .(多选 )图 甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成 的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场 (a、 b位于两点电荷连 线上，且 a位于连线的中点 )，丁是等量正点电荷形成的电场 (a、 b位于两点电荷连线的中垂线，且 a位于连线的中点 ) 有一个正 检验电荷 仅在电场力作用下分别从电场中的 a点由静止 释放，动 能 Ek随位移 x变化的关系图象如图 中的 图线所示，其中图 线 是直线下列说法正确的是 ( ) A甲对应的图线是 B乙对应的图线是 C丙对应的图线是 D丁对应的图线是 甲 a b a + b 乙 + + a b 丁 a + - b 丙 无法判断E 的变化. 置减小到0 . 不知b 的位无穷远E 由0 先增大后对应乙. 对丁：从a 到 减小，qE增大，对应丙；kqE恒定，对应甲；kqEk qE x E kq E xx 图像， E分析：E 332211 k kk 为负电荷。为正电荷，QQ 。0 M 间E 方向向左。同理M N 间E 方向向右则N 右侧E 方向向左。 ，电场力做正功，Ex 方向运动到N 点，E-正电荷从无穷远处沿 ,QQ,rr, r Q k r Q k02 . E A 对B 错。0,EK0,0q1 . E qE x E 斜率大小kEq E xW:x 图像分析：E 12 KP 21212 2 2 2 1 1 N NNMMPM P PP EP-X图像 (多选 )两个点电荷 Q1、 Q2固定于 x轴上，将 一带正 电的 试探电荷 从足够远处沿 x轴负方向移近 Q2(位于坐标原点 O) 的过程中，试探电荷的电势能 Ep随位置变化的关系如图 18所示， 则下列判断正确的是 ( ) A M点电势为零， N点场强为零 B M点场强为零， N点电势为零 C Q1带负电， Q2带正电，且 Q2电荷量较小 D Q1带正电， Q2带负电，且 Q2电荷量较小 为正Q0，则 0,由于q0,q ，E靠近Q 2P2 异性、QQ 21 关系、电性关系0 两个场源电荷的大小4 . 常用E 功。电势的升降，电场力做根据电场线的分布判断 处理问题面的分布、场源电荷来根据电场线分布、等势 x 图像的电场，Ex 图像，画出一种符合3 . 根据E 点2 . 抓住特殊点，对称 面积”表示电势差x 图线与x 轴围成的“-E d 得E1 . 由U x 图象- 二、电场中的E m RqE vU ,U,mv 2 1 0qU理：4 . 从R 到2 R 动能定 RE 2 1 势差U3 . 图像下面积表示电 k RE Q R kQ E，ER 时E2 . r 02 0 2 0 200 【 典例 2】 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 ( 1) 写出 E r 曲线下面积的单位； ( 2) 已知带电球在 r R 处的场强 E kQr 2 ，式中 k 为静电力 常量，该均匀带电球所带的电荷量 Q 为多大？ ( 3) 求球心与球表面间的电势差 U ； ( 4) 质 量为 m ，电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到 2 R 处？ ( 1) 写出 E r 曲线下面积的单位； ( 2) 已知带电球在 r R 处的场强 E kQr 2 ，式中 k 为静电力 常量，该均匀带电球所带的电荷量 Q 为多大？ ( 3) 求球心与球表面间的电势差 U ； ( 4) 质 量为 m ，电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到 2 R 处？ ( 1) 写出 E r 曲线下面积的单位； ( 2) 已知带电球在 r R 处的场强 E kQr 2 ，式中 k 为静电力 常量，该均匀带电球所带的电荷量 Q 为多大？ ( 3) 求球心与球表面间的电势差 U ； ( 4) 质 量为 m ，电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的 速度可以刚好运动到 2 R 处？ ( 1) 写出 E r 曲线下面积的单位； ( 2) 已知带电球在 r R 处的场强 E kQr 2 ，式中 k 为静电力 常量，该均匀带电球所带的电荷量 Q 为多大？ ( 3) 求球心与球表面间的电势差 U ； ( 4) 质 量为 m ，电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的 速度可以刚好运动到 2 R 处？ ( 1) 写出 E r 曲线下面积的单位； ( 2) 已知带电球在 r R 处的场强 E kQr 2 ，式中 k 为静电力 常量，该均匀带电球所带的电荷量 Q 为多大？ ( 3) 求球心与球表面间的电势差 U ； ( 4) 质 量为 m ，电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的 速度可以刚好运动到 2 R 处？ 用好特殊点 1.电势差的单位伏 特 即学即练 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 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 分析：设向右 E为正， E-x对应的电场线如图 (是其中一种情况 ） 1.由电场线的方向判断 0最高， A错 沿电场线方向电势降低 x1 x2 x3.BD错，故选 C。 2.E-x关于 y对称， x1和 -x2两点关于 y对称， 0- -x1= 0- x1,所以 -x1= x1. ，D 错mv 2 1 mv 2 1 又,mv 2 1 mv 2 1 A 到B 动能定理：q U mv 2 1 mv 2 1 qU4 . A 到B 动能定理： 但不一定为0 .,说明 0 ，只能C 到D 动能不变，W0,E0k3.k B 对。,EE,EE2 . A 到B 过程v A对.EEkk m qE a分析：1 . 由k 2 C 2 A 2 C 2 BCB 2 A 2 BAB DC 电DC PBPAPK BABA 1.(多选 )一带 正电的粒子仅在电场力作用 下从 A点经 B、 C点运 动到 D点，其 vt图象如图 所示，则下列说法中正确的是 ( ) A A点的电场强度一定大于 B点的电场强度 B粒子在 A点的电势能一定大于在 B点的电势能 C CD间各点电场强度和电势都为零 D AB两点间的电势差大于 CB两点间的电势差 A B C 2 (多选 )如图 甲所示，两个点电荷 Q1、 Q2固定在 x轴上距离 为 L的两点，其中 Q1带正电位于原点 O， a、 b是它们连线延长线 上的两点，其中 b点与 O点相距 3L.现有一带正电的粒子 q以一定 的初速度沿 x轴从 a点开始经 b点向远处运动 (粒子只受电场力作 用 )，设粒子经过 a， b两点时的速度分别为 va、 vb，其速度随坐 标 x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是 ( ) A.Q2带负电且电荷量小于 Q1 B.b点的场强一定为零 C.a点的电势比 b点的电势高 D.粒子在 a点的电势能比 b点的电势能小 . 则C 错则E 向左， F 向左，D 对。电场力做负功，,EE2 . a 到b 过程v A B 对且异种电荷，,Q 9 4 Q ( 2 L ) Q k ( 3 L ) Q k0E0 m qE a分析：1 . b 点k ba PK 12 2 2 2 1 b b bb E1 E2 3 (单选 )两带电荷量分别为 q和 q的点电荷放在 x轴上， 相距为 L，能正确反映两电荷 连线上场强大 小 E与 x关系的图 是 ( ) 分析： E大小以连线中点对称，且中 点 E不为 0，故 A对 4 (单选 )两带电荷量分别为 q1(q10)和 q2的点电荷放在 x 轴上，相距为 L，两电荷连线上电场强度 E与 x的关系如图 所 示，则下列说法正确的是 ( ) A q20且 q1 q2 B q20且 q1q2 D q20且 q1|q2| E1 E2 条如图二者电场线中的其中一 二者电性异性。故A 对0,L 处E 2 1 2. 则二者电量相。 q k q k L 处对称， 2 1 的电场强度变化关于、q分析1 . q 1 21 2 2 2 )5.0()5.0( LL 。是等量同种电荷形成的等大、反向。则该电场 ，即E 关于O 点0 ，且E 关于0 点对称分析：1 . 0 点E 5 (多选 )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 下列说法正确的是 ( ) A取无穷远处电势为零，则 O点处电势为零 B电子在 A、 B两点的电势能相等 C电子在 A、 B两点的加速度方向相反 D电子从 A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线 。放将做直线运动，D 错5 . 电子从A 点静止释 C对则a 等大反向,等大反向，,E,4 . 根据对称法E B对,E则E,3 . 根据对称法 故A 错。0,或降低，2 . 沿电场线 BA PBPABA 000 D错0,)-q(qU2.W ，B 错C 对。E即EKK A 错。,：分析：1 . 由图像可知 BAABAB BABA BA 6.(单选 )真空中有一半径为 r0的带电金属球壳，通过其球 心的一直线上各点的电势 分布如图 所示， r表示该直线上 某点到球心的距离， r1、 r2分别是该直线上 A、 B两点离球心 的距离下列说法中正确的是 ( ) A A点的电势低于 B点的电势 B A点的电场强度小于 B点的电场强度 C A点的电场强度大于 B点的电场强度 D正电荷沿直线从 A移到 B的过程中，电场力做负功 A B 7 (单选 )某空间存在一静电场，其 沿 x轴方向的电势 随 x变 化的情况如图 所示 ，图形关于过 x3垂直 x轴的直线对称，图中 Ox1 x1x2 x2x3 x3x4，则下列说法中正确的是 ( ) A 0 x1区域内电场强度一定为零 B正电荷沿 x轴从 x1移到 x2的过程中，电势能逐渐增大 C沿 x轴方向上， x3处的电场强度最大 D沿 x轴方向上，正电荷从 x2移到 x4电场力做功不为零 D错0,)q(qU4.W 处k 不最大，C 错xE,3.k B对,EE0,q,q2.E 定为0 ，A 错但垂直x 轴方向E 不一 0,E区域，沿x 方向，Kx-分析：1 . 0 422424 3 P1p21,2P x1