電勢(shì)圖像高三總復(fù)習(xí)選修3-1O帶正電點(diǎn)電荷電場(chǎng)的-x圖像ExEx電勢(shì)圖像的意義：1、求Ex的大?。?、求Ex的方向：Ex沿電勢(shì)降低的方向2、Ex的大小變化規(guī)律勻強(qiáng)電場(chǎng)的-x圖像ExEx=0孤立的負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線等勢(shì)面帶負(fù)電點(diǎn)電荷電場(chǎng)的-x圖像ExEx正電勢(shì)負(fù)電勢(shì)零勢(shì)面帶正負(fù)電點(diǎn)電荷連線上電場(chǎng)的-x圖像＋－ExExEx＋＋帶等量正電的點(diǎn)電荷連線上電場(chǎng)的-x圖像ExExExEx－－－－帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷連線上電場(chǎng)的-x圖像ExExExEx例1、利用電場(chǎng)的-x圖像求A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸方向分量大小和方向Ex1234560.20.40.6Px/m例2、空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C

點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說(shuō)法中正確的有（)

A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿軸正方向

C．電荷在點(diǎn)O受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大

D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功ADExExEx=0例3、兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨位置x變化規(guī)律的是圖中的(

)AExExExEx例4、如圖，在x軸上的O、M兩點(diǎn)固定著兩個(gè)電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x的變化關(guān)系如圖所示，其中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)均為0，BD段中的C點(diǎn)離x軸最遠(yuǎn)，則（）A．q1為負(fù)電荷，q2為正電荷B．BD段中C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大且沿x軸正方向。C．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功BD＋－Ex=0ExExExEx=0例5、如圖a所示，在x軸上的兩點(diǎn)分別放有－Q和＋4Q兩個(gè)點(diǎn)電荷，位置坐標(biāo)分別為0和1，圖b是反應(yīng)沿x軸電勢(shì)分布情況的圖線，正確的是（）BEx=0例6、假設(shè)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)隨x變化情況如圖所示，根據(jù)圖中信息可以確定下列說(shuō)法中正確的是（）

A．空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與x軸垂直B．電荷沿x軸從0移到x1的過(guò)程中，一定不受電場(chǎng)力的作用C．正電荷沿x軸從x2移到x3的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加D．負(fù)電荷沿x軸從x4移到x5的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加CDEx=0EExEx=0例7、靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)，已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為-A（0<A<q).忽略重力，求：（1）粒子所受電場(chǎng)力的大小（2）粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間（3)粒子的運(yùn)動(dòng)周期。例7、靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)，已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為-A（0<A<q).忽略重力.求：（1）粒子所受電場(chǎng)力的大小E＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－E由圖可知

即

例7、靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)，已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為-A（0<A<q).忽略重力.求：（1）粒子所受電場(chǎng)力的大小（2）粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間（3)粒子的運(yùn)動(dòng)周期。EE

(2)當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)Ek=0根據(jù)對(duì)稱性，在最左端例7、靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)，已知該粒子質(zhì)量為m、電荷量為-q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為-A（0<A<q).忽略重力.求：（1）粒子所受電場(chǎng)力的大小（2）粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間（3)粒子的運(yùn)動(dòng)周期。（3）考慮粒子從-x0處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的四分之一周期。根據(jù)牛頓第二定律粒子運(yùn)動(dòng)周期

EE例8、粗糙絕緣的水平面附近存在平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域電場(chǎng)線與x軸平行，沿x軸方向的電勢(shì)與坐標(biāo)值x的關(guān)系如下：123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45φ/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)可作出如右的φ—x圖像。現(xiàn)有一質(zhì)量為0.10kg，電荷量為1.0×10-7C帶正電荷的滑塊（可視作質(zhì)點(diǎn)），其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20。問(wèn)：（1）由數(shù)據(jù)表格和圖像給出的信息，寫(xiě)出沿x軸的電勢(shì)φ與x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。（2）若將滑塊無(wú)初速地放在x=0.10m處，則滑塊最終停止在何處？（3）在上述第（2）問(wèn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的加速度如何變化？當(dāng)它位于x=0.15m時(shí)它的加速度多大？（4）若滑塊從x=0.60m處以初速度v0沿-x方向運(yùn)動(dòng)，要使滑塊恰能回到出發(fā)點(diǎn)，其初速度v0應(yīng)為多大？解：（1）由數(shù)據(jù)表格和圖像可得，電勢(shì)φ與x成反比關(guān)系，即

E123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45φ/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00（1）由數(shù)據(jù)表格和圖像給出的信息，寫(xiě)出沿x軸的電勢(shì)φ與x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。1234560.20.40.6Px/mx/m解：設(shè)滑塊停止的位置為x2,由動(dòng)能定理1234560.20.40.6Px/mx/mEq=+1.0×10-7Cm=0.10kgμ=0.20解得x2=0.225m

或x2=0.1m（舍）。（2）若將滑塊無(wú)初速地放在x1=0.10m處，則滑塊最終停止在何處？x1x2解：先做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng)。即加速度先減小后增大。當(dāng)它位于x=0.15m時(shí)，圖像上該點(diǎn)的切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小滑塊在該點(diǎn)的水平合力Fx=Eq－μmg=0故滑塊的加速度

a=0

1234560.20.40.6Px/mx/m（3）在上述第（2）問(wèn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的加速度如何變化？當(dāng)它位于x3=0.15m時(shí)它的加速度多大？F庫(kù)Ffx3則再對(duì)滑塊由x4位置到達(dá)x5位置的過(guò)程中,由動(dòng)能定理x5=0.0375m

或

x5=0.6m（舍去）解:設(shè)滑塊到達(dá)的最左側(cè)位置為x5，對(duì)滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到返回出發(fā)點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理解得（4）若滑塊從x4=0.60m處以初速度v0沿-x方向運(yùn)動(dòng)，要使滑塊恰能回到出發(fā)點(diǎn)，其初速度v0應(yīng)為多大？1234560.20.40.6Px/mx/mx4x5電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)圖像高三總復(fù)習(xí)選修3-1場(chǎng)強(qiáng)圖像：空間中靜電場(chǎng)在某一方向（x軸）上的場(chǎng)強(qiáng)E隨位置（坐標(biāo)x）變化的關(guān)系圖像。幾種常見(jiàn)的電場(chǎng)線圖勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)圖像試描述此電場(chǎng)的特點(diǎn)？猜想此電場(chǎng)Ｅ的圖像。孤立的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線與E-x圖像＋試描述此電場(chǎng)沿x軸的特點(diǎn)？猜想此電場(chǎng)Ｅ沿x軸的圖像。孤立的負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線與E-x圖像－等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷連線上E-x圖像試描述此電場(chǎng)沿x軸的特點(diǎn)？猜想此電場(chǎng)Ｅ沿x軸的圖像。＋＋＋＋等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷連線上E-x圖像－－－－等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷連線中垂線上E-x圖像Ex試描述此電場(chǎng)沿x軸的特點(diǎn)？猜想此電場(chǎng)Ｅ沿x軸的的圖像。等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷連線中垂線上E-x圖像－－Ex等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷連線上E-x圖像＋－試描述此電場(chǎng)沿x軸的特點(diǎn)？猜想此電場(chǎng)Ｅ沿x軸的圖像。－＋等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷連線上E-x圖像＋－＋－等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線與點(diǎn)電荷連線中垂線上E-x圖像－Ex試描述此電場(chǎng)沿x軸的特點(diǎn)？猜想此電場(chǎng)Ｅ沿x軸的圖像。幾種常見(jiàn)的E-x圖像＋Ex－＋－＋＋＋＋Ex＋＋例1、如圖，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)E中沿平行于E的方向上兩點(diǎn)A、B相距d,利用電場(chǎng)的E-x圖像求UABd例2、空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．O點(diǎn)的電勢(shì)最低B．x2點(diǎn)的電勢(shì)最高C．x1和-x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C例3、兩帶電荷量分別為＋q和－q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L(zhǎng)，能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的圖象是(

)A

B

CDA

不等量異種電荷點(diǎn)電荷P（＋q1)、Q(－q2)的電場(chǎng)線(q1>>q2)試描述此電場(chǎng)沿x軸的特點(diǎn)？設(shè)EM=0＋－在QM之間，E的方向向左在M點(diǎn)右方，E的方向向右例4、如圖甲所示，Q1、Q2是兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，其中Q1帶正電。在它們連線的延長(zhǎng)線上有a、b兩點(diǎn)，一帶正電的試探電荷以一定的初速度從a點(diǎn)沿直線經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，其v—t圖象如圖乙所示。若將帶正電的試探電荷從Q1左側(cè)靜止釋放，則該試探電荷()A．一定做加速運(yùn)動(dòng)B．可能先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)C．電勢(shì)能可能增加D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所在位置的電勢(shì)逐漸升高＋－＋A例5、如圖所示，兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離，同軸放置，O1、O2分別為兩環(huán)的圓心，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷。一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來(lái)并穿過(guò)兩環(huán)。則在帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：()

A．在O1點(diǎn)粒子加速度方向向左

B．從O1到O2過(guò)程中電勢(shì)能一直增加

C．軸線上O1點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn)，粒子在該點(diǎn)動(dòng)能最小

D．軸線上O1點(diǎn)右側(cè)、O2點(diǎn)左側(cè)都存在場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，它們關(guān)于O1、O2連線中點(diǎn)對(duì)稱ACD＋q＋qEO1=0E-∞=0E+∞=0