电场中图象专题

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.φ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.mqEa，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EB对。.右，0，F方向向右，E向WC对。,E0,W,E2.由M到N，vAD错。.FFqE非匀强电场。FEa，kmqEat图像得斜率k分析：1.由vNMPKNM5VUmv21mv21：qU3.从A到B动能定理C错B错。,EE2.从C到A：vA错。1V/m,q2mE2m/smqEa分析1.KAB2A2BABPK2B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2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的vt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/mB.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＝－5V2.一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.qE，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,φφF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mqEa分析：1.斜率kNMEvF。、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（φ升降看方向）3.φ的变化判断E的表示各点的E大小.E,ΔxUΔxΔ2.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φ小.可判断电场力、E的大qEΔxqΔφΔxΔE斜率kqφ由E:x图像E小.可判断电场力、E的大qEΔxΔE斜率kΔEqEx由W:x图像EpPPkkk【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EC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，φ定qE得E恒定F、a恒由F.为匀强电场，A对B错E恒定，E,ΔxΔφ分析：1.斜率kPk负功。CD间电场力向左，做CD间E向右，负电荷做正功。荷NC间电场力向右，或NC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NC和CD间场2.EA对B错0,kE0,k率E分析：1.E大小看斜DCCDCDCNNCNCCAAcC【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()．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EE负功。CD间电场力向左，做CD间E向右，负电荷做正功。荷NC间电场力向右，或NC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NC和CD间场2.EA对B错0,kE0,k率E分析：1.E大小看斜DCCDCDCNNCNCCAAcC从C对,E0，E，F向右，W2.由b到p，E向左qqbp,ap,bpqkapqk0KE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EPK212221pp21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q2B．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++EaEb0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①②③图线所示，其中图线①是直线．下列说法正确的是()．A．甲对应的图线是①B．乙对应的图线是②C．丙对应的图线是②D．丁对应的图线是③甲aba+b乙++ab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；kqEkqEΔxΔEkqExx图像，ΔE分析：E332211kkk为负电荷。为正电荷，QQ。0M间E方向向左。同理MN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,rQkrQk02.EA对B错。0,EK0,0q1.EqExΔE斜率大小kΔEqExW:x图像分析：E12KP2121222211NNNMMPMPPP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φ0,由于q0,qφ，E靠近Q2P2异性、QQ21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“-Ed得E1.由Ux图象-二、电场中的EmRqEvΔU,U,mv210qU理：4.从R到2R动能定RE21势差ΔU3.图像下面积表示电kREQRkQE，ER时E2.r02020200【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E­r曲线下面积的单位；(2)已知带电球在r≥R处的场强E＝kQr2，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ΔU；(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2R处？(1)写出E­r曲线下面积的单位；(2)已知带电球在r≥R处的场强E＝kQr2，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ΔU；(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2R处？(1)写出E­r曲线下面积的单位；(2)已知带电球在r≥R处的场强E＝kQr2，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ΔU；(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2R处？(1)写出E­r曲线下面积的单位；(2)已知带电球在r≥R处的场强E＝kQr2，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ΔU；(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2R处？(1)写出E­r曲线下面积的单位；(2)已知带电球在r≥R处的场强E＝kQr2，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ΔU；(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2R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φ0最高，A错沿电场线方向电势降低φx1φx2φx3.BD错，故选C。2.E-x关于y对称，x1和-x2两点关于y对称，φ0-φ-x1=φ0-φx1,所以φ-x1=φx1.，D错mv21mv21又,mv21mv21A到B动能定理：qUmv21mv21qU4.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.kB对。,EE,EE2.A到B过程vA对.EEkkmqEa分析：1.由k2C2A2C2BCB2A2BABDC电DCPBPAPKBABA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ABC2．(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Q1B.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vAB对且异种电荷，,Q94Q(2L)Qk(3L)Qk0E0mqEa分析：1.b点kbaPK122221bbbbE1E23．(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