2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練專題45電場中的φx、Epx、Ex三類圖像導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1φx圖像目標(biāo)2Epx圖像目標(biāo)3Ex圖像【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】φx圖像1.電場強(qiáng)度的大小等于φx圖線的斜率的絕對(duì)值,電場強(qiáng)度為零處,φx圖線存在極值,其切線的斜率為零。2.在φx圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小,并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場強(qiáng)度的方向。3.在φx圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化,可用WAB=qUAB,進(jìn)而分析WAB的正負(fù),然后作出判斷。【例1】沿電場線所在直線建立如圖所示Ox軸，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨x的變化規(guī)律如圖所示，坐標(biāo)點(diǎn)O、x1、x2和x3分別與x軸上O、A、B、C四點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，O點(diǎn)電勢(shì)為零。帶電量為e的電子從O點(diǎn)由靜止釋放，僅受電場力作用，下列說法正確的是（）A．在0~區(qū)間內(nèi)，電場方向始終指向x軸正方向B．電子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為C．電子從A運(yùn)動(dòng)到C，加速度先增大后減小D．若在B點(diǎn)給電子一個(gè)沿x軸方向的初速度，電子一定會(huì)在AC間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)Epx圖像1.根據(jù)電勢(shì)能的變化可以判斷電場力做功的正負(fù),電勢(shì)能減少,電場力做正功:電勢(shì)能增加,電場力做負(fù)功。2.根據(jù)ΔEp=W=Fx,圖像Epx斜率的絕對(duì)值表示電場力的大小。【例2】在靜電場中，某一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷沿x軸的電勢(shì)能Ep隨位置x的變化關(guān)系如圖所示，在x軸上有四點(diǎn)：x1、x2、x3、x4，相鄰兩點(diǎn)間的距離相等，該帶負(fù)電的點(diǎn)電荷只在電場力作用下由靜止開始沿x軸從0點(diǎn)向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．x2和x4兩點(diǎn)處電場強(qiáng)度相等B．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中加速度先增大后減小C．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中動(dòng)能先增大再減小D．設(shè)電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x2，電場力做功W1，電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x4，電場力做功W2，則W1<W2Ex圖像1.Ex圖像反映了電場強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律,E>0表示電場強(qiáng)度沿x軸正方向;E<0表示電場強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向。2.在給定了電場的Ex圖像后,可以由圖線確定電場強(qiáng)度的變化情況,電勢(shì)的變化情況,Ex圖線與x軸所圍圖形“面積”表示電勢(shì)差,兩點(diǎn)的電勢(shì)高低根據(jù)電場方向判定。在與粒子運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的題目中,可進(jìn)一步確定粒子的電性、動(dòng)能變化、電勢(shì)能變化等情況。3.在這類題目中,還可以由Ex圖像畫出對(duì)應(yīng)的電場,利用這種已知電場的電場線分布、等勢(shì)面分布或場源電荷來處理相關(guān)問題。【例3】x軸上固定著兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B，兩點(diǎn)電荷分別位于，處，兩者所在區(qū)域?yàn)檎婵?，在兩者連線上某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與該點(diǎn)位置的關(guān)系如圖所示。選取x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)的正方向，無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。以下說法正確的是（）A．點(diǎn)電荷A、B分別帶正電和負(fù)電B．A、B所帶電荷量的絕對(duì)值之比為1：3C．處電勢(shì)最高且為零D．將電子從處無初速度釋放，其電勢(shì)能一直減小【多維度分層專練】1．某靜電場在x軸上的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)正方向，一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷只在電場力的作用下以一定初速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，x1、x2、x3、x4四點(diǎn)間隔相等，則（）A．點(diǎn)電荷在x2和x4處電勢(shì)能相等B．點(diǎn)電荷由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電場力做負(fù)功C．x1、x2兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差小于x3、x4兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差D．點(diǎn)電荷由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場力先沿方向后沿方向2．如圖所示，在x軸上的O點(diǎn)（）和b點(diǎn)（）分別固定放置兩點(diǎn)電荷、，其靜電場的電勢(shì)在x軸上分布如圖中所示，取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．所帶電荷量是所帶電荷量的4倍C．將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做功為零D．將一負(fù)電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢(shì)能增大3．在x軸上的原點(diǎn)和處分別固定兩點(diǎn)電荷，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，兩電荷之間連線上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)與位置坐標(biāo)x之間的變化關(guān)系如圖所示，處電勢(shì)最高，。質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電粒子從處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過處時(shí)的速度大小為v。下列說法中正確的是（）A．兩點(diǎn)電荷為異種電荷B．原點(diǎn)和處的兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量大小之比為C．粒子從處運(yùn)動(dòng)到處的過程中電勢(shì)能先減小后增大D．處與處間的電勢(shì)差大小為4．絕緣光滑水平面上有ABO三點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右方向?yàn)檎较蚪⒅本€坐標(biāo)軸x軸，A點(diǎn)坐標(biāo)為2m，B點(diǎn)坐標(biāo)為2m，如圖甲所示。A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)變化如圖乙，左側(cè)圖線為四分之一圓弧，右側(cè)圖線為一條傾斜線段。現(xiàn)把一質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷（忽略負(fù)點(diǎn)電荷的影響），以初速度v0由A點(diǎn)向右射出，則關(guān)于負(fù)點(diǎn)電荷沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，下列說法中正確的是（）A．負(fù)點(diǎn)電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過程中加速度越來越小B．負(fù)點(diǎn)電荷由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中加速度越來越大C．負(fù)點(diǎn)電荷在AO段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于在OB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間D．負(fù)點(diǎn)電荷在AO段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于在OB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間5．如圖甲所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著負(fù)電荷，一光滑細(xì)桿從圓心垂直圈環(huán)平面穿過圓環(huán)，桿上套有帶電的小球，現(xiàn)使小球從a點(diǎn)以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)。到達(dá)c點(diǎn)速度為零。取a點(diǎn)為零電勢(shì)能點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過程中小球的電勢(shì)能Ep隨其運(yùn)動(dòng)位移x的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．小球帶負(fù)電 B．電勢(shì)差Uba大于UcbC．a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng) D．小球經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2J6．空間中存在一靜電場，一電子從處以一定的初速度沿軸方向射出，僅在電場力作用下在x軸上做直線運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能隨位置x變化的關(guān)系如圖所示。則下列判斷正確的是（）A．處電場強(qiáng)度比處電場強(qiáng)度大B．處電勢(shì)最大、電場強(qiáng)度最小C．處的電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向D．電子在處的速度大于處的速度7．一電子只在電場力作用下沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，其中段是曲線，段是平行于軸的直線，段是傾斜直線，下列說法正確的是（）A．從0到電勢(shì)逐漸降低 B．處的電勢(shì)比處高C．段電場強(qiáng)度為零 D．段的電場強(qiáng)度減小8．真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷、分別固定于x軸上和兩點(diǎn)（圖中未畫出），在它們的連線上的電場強(qiáng)度E與x的關(guān)系圖像如圖所示。已知帶正電，取無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．帶負(fù)電 B．與的電荷量大小之比是C．x軸上處的電勢(shì)小于零 D．x軸的負(fù)方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向9．真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸上和的兩點(diǎn)上，在它