2015年高考物理一轮复习专题6高考全文-高考.pptx

电场中“三类”图象的剖析及

应用

专题六

在考查电场中的基本概念时，往往给出与电场分布

有关的图象，如：Ex图象、φx图象，或与粒子运动规律有关的图象，如：vt图象，掌握各个图象的特点，理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义，就能顺利解决有关问题，此类问题一般以选择题的形式出现，难度中等.

一、电场中粒子运动的vt图象

当带电粒子只在电场力作用下运动时，如果给出了

粒子运动的速度图象，则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向，加速度大小变化情况，进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来.

【典例1】(2013·甘肃一诊，18)如图1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1乙所示．以下判断正

确的是().

图1

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

解析由v－t图象知点电荷做加速度增大的加速运动，

由此可知此电场不是匀强电场，A、D错误；电场力方向由M指向N，则电场线方向也是由M指向N，故φMφN，B

正确；电场力做正功，电势能逐渐减小，C正确.

答案BC

即学即练1(2013·安徽联考，18)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2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().

图2

A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝2V/m

B．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＝－5V

答案D

二、电场中的Ex图象

在给定了电场的Ex图象后，可以由图线确定场强

的变化情况，电势的变化情况，Ex图线与x轴所围图形

“面积”表示电势差．在与粒子运动相结合的题目中，可

进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况.

在这类题目中，还可以由Ex图象假设某一种符合E

x图线的电场，利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题.

【典例2】(2013·上海卷，32)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3所示，图中E0已知，Er曲线下O～R部分的面积等于R～2R部分的面积.

图3

().

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

即学即练2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4所示．下列说法中正确的是

图4

解析由题图知，O点两侧电场强度方向相反，因电

场强度的方向沿x轴，故O点可能电势最低，也可能电势

最高，A不正确；x1、x2、x3三点在同一电场线上，由沿

电场线方向电势逐渐降低可知，无论O点右侧电场强度沿x轴向右还是向左，x2点电势都不是最高，x1、x3两点的电势也不相等，故B、D不正确；由题图知，电场强度在O

点两侧对称，故x1、－x1两点电势相等，C正确.

答案C

三、电场中的φx图象

在电场的φx图象中，除了可以直接从图中了解各

点电势大小及变化情况，还可以从图线的斜率上了解各点场强的大小及方向．当φx图象与粒子运动相结合时，可以涉及的方面有粒子电性、电势能、电场力做功、动能、速度、加速度等．也可以由φx图线的特征先假设是某一具有相同φx变化规律的电场，进而解决问题.

【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5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