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课件网) 专题强化十三 电场中的图像问题及功能关系 第八章 静电场 学习目标 1.掌握电场中的几种常见图像。 2.理解图像斜率、面积等物理意义并能解决相关问题。 3.知道电场中常见的功能关系，会通过功能关系解决相关问题。 目 录 CONTENTS 研透核心考点 01 提升素养能力 02 研透核心考点 1 考点二 电场中的功能关系 考点一 电场中的图像问题 考点一 电场中的图像问题 考向 电场中的v-t图像 当带电粒子只受静电力时，从v-t图像上能确定粒子运动的加速度方向、大小变化情况，进而可判定粒子运动中经过各点的电场强度方向、电场强度大小、电势高低及电势能的变化情况。 例1 如图甲所示，A、B是电场中一条电场线上的两点，t=0时刻一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力作用下从A点运动到B点，该过程中其速度v随时间t的变化图像如图乙所示。关于该电场，下列说法正确的是( ) A.A点电势高于B点电势 B.该电场可能为正点电荷产生的电场 C.该负电荷在A点的电势能大于在B点的 电势能 D.A点的电场强度大小小于B点的电场强 度大小 C 解析 由题意知，负电荷所受静电力向右，故电场强度方向向左，由沿电场线方向电势逐渐降低可知A点电势低于B点电势，A错误;如果是正点电荷产生的电场，正点电荷应该在B点右侧，则A点电场强度小于B点电场强度，与题目矛盾，B错误;该负电荷从A到B过程，静电力做正功，电势能减少，故在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确;根据v-t图像知，电荷的加速度逐渐减小，故电场强度逐渐减小，D错误。 考向 电场中的φ-x图像 1.电场强度的大小等于φ-x图像的切线斜率的绝对值。 2.在φ-x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向，进而可以判断电荷在电场中的受力方向。 3.电场中常见的φ-x图像 (1)点电荷的φ-x图像(取无限远处电势为零)，如图。 (2)两个等量异种点电荷连线上的φ-x图像，如图。 (3)两个等量同种点电荷的φ-x图像，如图。 例2 (2024·重庆卷，6)沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，某点电势φ随位置x变化的图像如图所示。一电荷量为e、带负电的试探电荷，经过x2点时动能为1.5 eV，速度沿x轴正方向，若该电荷仅受静电力。则其将( ) A.不能通过x3点 B.在x3点两侧往复运动 C.能通过x0点 D.在x1点两侧往复运动 B 解析 由φ-x图像斜率的绝对值表示电场强度的大小可知，x3点的电场强度为零，则试探电荷在x3点所受静电力为零。带负电的试探电荷在x2点时动能为1.5 eV，电势能为-1 eV，则试探电荷的总能量为0.5 eV，且试探电荷速度沿x轴正方向，在x2 ~ x3区域试探电荷受到沿x轴正方向的静电力，做加速运动，在x3处速度最大，越过x3后试探电荷受沿x轴负方向的静电力，做减速运动，当速度为零时，电势能为0.5 eV，即运动到电势为-0.5 V处减速到零，开始向x轴负方向运动，后反向回到x2处动能仍为1.5 eV，继续向左运动，在电势为-0.5 V处减速到零又反向，不会运动到x0、x1处，即试探电荷在x3点两侧往复运动，故B正确。 考向 电场中的E-x图像 1.E-x图像反映了电场强度随位移变化的规律，E>0表示电场强度沿规定的正方向;E<0表示电场强度沿规定的负方向。 2.E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差，两点的电势高低需根据电场方向判定。 例3 如图所示为某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系(E-x图像)，x轴正方向为电场强度正方向。一带正电的点电荷仅在静电力作用下由静止开始沿x轴运动，在x轴上的a、b、c、d四点间隔相等，下列说法正确的是( ) B A.点电荷由a运动到d的过程中加速度先减小后增大 B.点电荷从b运动到a静电力做的功小于从c运动到b静电力做的功 C.点电荷由a运动到d ... ...
