2017-2018学年高一物理 电学专题提升 专题06 静电场中的“三类”典型的图象问题理解及应用

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1、专题06静电场中的“三类”典型的图象问题理解及应用一：专题概述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：Ex图象、φx图象，或与粒子运动规律有关的图象，如：vt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．二：典例精讲1．电场中粒子运动的v—t图象典例1：两个等量同种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

2、了该切线)。则下列说法中正确的是(　　)A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=1V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C.由C点到A点的过程中,电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=5V【答案】A2．电场中的E—x图象典例2：空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是（)12A.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【答案】C【解析】作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O电势最高，故A正确，B错误；从图线看出，电场强度关于原点O对称，则x轴上关于

3、O点对称位置的电势相等．故C正确；和两点在电场线的不同位置，沿电场线电势降低，故两点电势不相等，故D错误；3．电场中的φ—x图象典例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φ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，则下列选项说法错误的是：A.q1为正电荷，q2为负电荷B.q1电荷量大于q2的电荷量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【答案】C三总结提升1.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,

4、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.122．电场中的E-x图象1.点电荷的E-x图象正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图1和图2所示.图1图22.两个等量异种点电荷的E-x图象(1)两电荷连线上的E-x图象如图3.(2)两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图4.图3图43.两个等量同种点电荷的E-x图象(1)两电荷连线上的E-x图象如图5.(2)两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图6.图512图63．电场中的φ—x图象1.点电荷

5、的φ-x图象(取无限远处电势为零)(1)正点电荷的φ-x图象如图1.(2)负点电荷的φ-x图象如图2.图1图22.两个等量异种电荷连线上的φ-x图象如图3.图33.两个等量同种电荷的φ-x图象(1)两正电荷连线上的φ-x图象如图4.(2)两正电荷连线的中垂线上的φ-y图象如图5.12图4图5四提升专练1.如图所示，甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b。在这过程中，电荷的速度一时间图线如图乙所示，比较a、b两点的电势φ的高低和电场强度E的大小，正确的是（　　）A.φA＞φB，Ea＜EbB.φA＞φB，Ea＝

6、EbC.φA＞φB，Ea＞EbD.φA＜φB，Ea＝Eb【答案】B2.(多选)如图所示，a、b、c为真空中某电场的一条线上的三点，。一带带电粒子仅在电场力的作用下由a运动到c，其速度-时间图像如图所示。则（）A.a、b两点的电势差等于b、c两点的电势差12B.a点的电场强度一定大于b点的电场强度C.a点电势一定高于c点的电势D.从a到c带电粒子的电势能增大【答案】BD3.(多选)一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A．A处的电场强度一定大于B处的电场强度B．粒子在A处的电势能一定大于在B处的电势

7、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【答案】AB【解析】由图知粒子在A处的加速度大于在B处的加速度，因a＝，所以EA>EB，A对；粒子从A到B动能增加，由动能定理知电场力必做正功，电势能必减小，B对；同理由动能定理可知A、C两点的电势相等，UAB＝UCB，D错；仅受电场力作用的粒子在CD间做匀速运动，所以CD间各点电场强度均为零，但电势是相对于零势点而言的，可以不为零，C错。4.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系图线如图所示,其中P点电势最高,且AP

8、(　　)A.从P点到B点