高三物理大一輪復(fù)習(xí)（人教版適用）課件：專題6電場中“三類”圖象的剖析及應(yīng)用

在考查電場中的基本概念時，往往給出與電場分布有關(guān)的圖象，如：E

-x圖象、φ

-x圖象，或與粒子運(yùn)動規(guī)律有關(guān)的圖象，如：v

-t圖象，掌握各個圖象的特點(diǎn)，理解其斜率、截距、“面積”對應(yīng)的物理意義，就能順利解決有關(guān)問題，此類問題一般以選擇題的形式出現(xiàn)，難度中等．一、電場中粒子運(yùn)動的v

-t圖象 當(dāng)帶電粒子只在電場力作用下運(yùn)動時，如果給出了粒子運(yùn)動的速度圖象，則從速度圖象上能確定粒子運(yùn)動的加速度方向，加速度大小變化情況，進(jìn)而可將粒子運(yùn)動中經(jīng)歷的各點(diǎn)的場強(qiáng)方向、場強(qiáng)大小、電勢高低及電勢能的變化等情況判定出來．【典例1】(2013·甘肅一診，18)如圖1甲M、N是一條電場線上的兩點(diǎn)，在M點(diǎn)由靜止釋放一個正的點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷僅在電場力的作用下沿著電場線從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)，粒子的速度隨時間變化的規(guī)律如圖1乙所示．以下判斷正確的是 (

)．圖1A．該電場可能是勻強(qiáng)電場B．M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢C．M點(diǎn)到N點(diǎn)，點(diǎn)電荷的電勢能逐漸減小D．點(diǎn)電荷在M點(diǎn)所受電場力大于在N點(diǎn)所受電場力解析由v－t圖象知點(diǎn)電荷做加速度增大的加速運(yùn)動，由此可知此電場不是勻強(qiáng)電場，A、D錯誤；電場力方向由M指向N，則電場線方向也是由M指向N，故φM>φN，B正確；電場力做正功，電勢能逐漸減小，C正確．答案BC即學(xué)即練1

(2013·安徽聯(lián)考，18)兩個等量同種點(diǎn)電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖2甲所示．一個電荷量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動的v

-t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)．則下列說法正確的是 (

)．圖2A．B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場強(qiáng)E＝2V/mB．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大C．由C到A的過程中，電勢逐漸升高D．A、B兩點(diǎn)電勢差UAB＝－5V答案D

二、電場中的E

-x圖象 在給定了電場的E

-x圖象后，可以由圖線確定場強(qiáng)的變化情況，電勢的變化情況，E

-x圖線與x軸所圍圖形“面積”表示電勢差．在與粒子運(yùn)動相結(jié)合的題目中，可進(jìn)一步確定粒子的電性、動能變化、電勢能變化等情況． 在這類題目中，還可以由E

-x圖象假設(shè)某一種符合E

-x圖線的電場，利用這種已知電場的電場線分布、等勢面分布或場源電荷來處理相關(guān)問題．【典例2】(2013·上海卷，32)半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強(qiáng)大小沿半徑分布如圖3所示，圖中E0已知，E

-r曲線下O～R部分的面積等于R～2R部分的面積．圖3

即學(xué)即練2空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖4所示．下列說法中正確的是 (

)．

A．O點(diǎn)的電勢最低

B．x2點(diǎn)的電勢最高

C．x1和－x1兩點(diǎn)的電勢相等

D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢相等圖4

解析由題圖知，O點(diǎn)兩側(cè)電場強(qiáng)度方向相反，因電場強(qiáng)度的方向沿x軸，故O點(diǎn)可能電勢最低，也可能電勢最高，A不正確；x1、x2、x3三點(diǎn)在同一電場線上，由沿電場線方向電勢逐漸降低可知，無論O點(diǎn)右側(cè)電場強(qiáng)度沿x軸向右還是向左，x2點(diǎn)電勢都不是最高，x1、x3兩點(diǎn)的電勢也不相等，故B、D不正確；由題圖知，電場強(qiáng)度在O點(diǎn)兩側(cè)對稱，故x1、－x1兩點(diǎn)電勢相等，C正確．答案C三、電場中的φ

-x圖象 在電場的φ

-x圖象中，除了可以直接從圖中了解各點(diǎn)電勢大小及變化情況，還可以從圖線的斜率上了解各點(diǎn)場強(qiáng)的大小及方向．當(dāng)φ

-x圖象與粒子運(yùn)動相結(jié)合時，可以涉及的方面有粒子電性、電勢能、電場力做功、動能、速度、加速度等．也可以由φ

-x圖線的特征先假設(shè)是某一具有相同φ

-x變化規(guī)律的電場，進(jìn)而解決問題．【典例3】兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖5所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢為零，ND段中C點(diǎn)電勢最高，則 (

)．

A．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零

B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零

C．NC間場強(qiáng)方向沿x軸正方向

D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功圖5解析由題圖可知，由O點(diǎn)到M點(diǎn)，電勢一直降低，且圖線在A點(diǎn)的斜率也不為零，故A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不為零，而C點(diǎn)向N、向D兩個方向電勢均降低，說明C點(diǎn)兩側(cè)電場方向相反，且圖線在C點(diǎn)的切線斜率為零，故C點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為零，故A正確、B錯誤；由N到C電勢升高，故NC間電場方向沿x軸負(fù)方向，C錯誤；WNC＝UNC·q，UNC<0，q<0，故WNC>0，而WCD＝UCD·q，UCD>0，q<0，所以WCD<0，D正確．答案AD即學(xué)即練3

a、b是x軸上兩個點(diǎn)電荷，電荷量分別為q1和q2，沿x軸a、b之間各點(diǎn)對應(yīng)的電勢高低如圖6中曲線所示，a、p間距離大于p、b間距離．從圖中可以判斷以下說法正