2024届高考物理一轮总复习第八章静电场专题四电场中的图像问题课件.pptx

专题四 电场中的图像问题;几种常见图像的特点及规律;φ-x 图像;E-x 图像;突破 1 电场中粒子运动的 v-t(速度—时间)图像; 【典题 1】(多选，2020 年天津模拟)如图 Z4-1 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 变化的图像如图乙所示，则;乙; 解析：在 b 点前做减速运动，b 点后做加速运动，可见 b 点的 加速度为 0，则 b 点场强为零，在 b 点受到两点电荷的电场力平衡，; 【考点突破 1】如图 Z4-2 所示，一绝缘且粗糙程度相同的竖 直细杆处于两等量异种点电荷＋Q、－Q 连线的中垂线上，细杆和 两点电荷均固定，A、O、B 分别为细杆上的三点， O 为＋Q、－Q 连线的中点，AO＝BO.现有电荷 量为＋q、质量为 m 的小球套在杆上，从 A 点起 以初速度 v0 向 B 点滑动，到达 B 点时速度恰好为 零，则下列关于小球运动的 v-t 图像可能正确的;A C; 解析：由题意知，到达 B 点时速度恰好为零，所以在 B 处小球 做减速运动，则此时加速度向上，又因为 A 与 B 点对称，则受力情 况相同，则 A 点加速度方向也向上.对小球受力分析如图 D33 所示.;B 过程中，r 先减小后增大，θ 也是先减小后增大，则支持力先增 大后减小，摩擦力也先增大后减小，故加速度先增大后减小，且 加速度方向一直向上，因此小球从 A 到 B 过程中做加速度先增大 后减小的减速运动，又因为 v-t 图像的斜率表示加速度.; 突破 2 电场中的 E-x(场强—位置)图像 1.分析. (1)E-x 图像反映了电场强度随位移变化的规律，E0 表示电场 强度沿 x 轴正方向；E0 表示电场强度沿 x 轴负方向. (2)在给定了电场的 E-x 图像后，可以由图线确定电场强度的 变化情况，电势的变化情况，如图 Z4-3 所示，E-x 图线与 x 轴所 围图形“面积”表示电势差，两点的电势 高低根据电场方向判定.在与粒子运动相结 合的题目中，可进一步确定??子的电性、;电荷类型;电荷类型;电荷类型; 【典题 2】(2022 河北沧州月考)电场中有一条电场线与 x 轴重 合，x 轴上各点的电场强度与位置的关系如图 Z4-4 所示，一质子只在电场力作用下自坐标原点由静止 释放沿 x 轴正方向运动，已知 Oa＝ab＝bc＝d，b点; 解析：由 E-x 图像和 F＝qE 可知，质子沿 x 轴先做匀加速直 线运动，后做加速度减小的加速直线运动，最后做加速度增大的 加速直线运动，A 错误.质子一直做加速直线运动，电场力做正功， 电势能一直减小，质子在 a 点的电势能大于在 c 点的电势能，B 错误.由 U＝Ed 得 E-x 图线与 x 轴所围的面积表示两点间的电势差;以质子在 a、b、c 三点的动能之比为2∶3∶4，C正确.已知φb＝0， 答案：C; 【考点突破 2】(多选)如图 Z4-5 所示，在 x 轴上电场强度 E 随 x 变化的图像如图所示(x 轴正方向为场强正方向)，其中图线在 x＝6 cm 处与 x 轴相切.把一个检验电荷 q 放在 x＝2 cm 处由静止释 放，电荷仅在电场力作用下向 x 轴正方向运动，运动到 x＝7.2 cm;A.电荷 q 带正电;做正功，电势能减小，B 错误.由图可知，从2 cm 到4 cm 与从4 cm 到 6 cm 之间的平均场强不等，电荷受到的平均电场力不同，电场 力做功不同，根据动能定理，动能的增加量不相同，C 错误.电荷 q 由静止从 2 cm 处运动到 7.2 cm 处停止，根据动能定理，电场力 做功为零，根据 W＝qU，则两点之间的电势差为零，即电荷 q 在 2 cm 处与在 7.2 cm 处电势能相等，D 正确.;突破 3 电场中的φ-x(电势—位置)图像 1.分析.;电荷类型;电荷类型;电荷类型; 【典题 3】(多选)两个等量异种点电荷位于 x 轴上 A、B 两点，以 A、B 两点连线中点为原 点建立φ-x 坐标系，电势φ随 x 的变化规律如图; 解析：由图像可知，A 点处为正电荷、B 点处为负电荷，A 正 确.两电荷在 O 点电场方向均沿 x 轴正方向，原点 O 的场强大小不 为零，B 错误.沿电场方向，电势降低，A、B 间 x 轴上各点电场方 向均沿 x 轴正方向，C 正确，D 错误.;一质量 m＝ 2.0×10－20 kg，电荷量q＝2.0