电场强度电势电势能随位移变化图像

电场中φ ­x图象的分析应
[典例 2]
用
(2015· 开封二模)在 x 轴上存在
与 x 轴平行的电场，x 轴上各点的电势随 x 点 位置变化情况如图 6212 所示。图中－x1～x1
图 6212 之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称。
下列关于该电场的论述正确的是
(
)
A．x 轴上各点的场强大小相等 B．从－x1 到 x1 场强的大小先减小后增大 C．一个带正电的粒子在 x1 点的电势能大于在－x1 点的电势能 D．一个带正电的粒子在－x1 点的电势能大于在－x2 的电势能
A．O 点的电势最低 B．x1 和－x1 两点的电势相等 C．电子在 x1 处的电势能大于在－x1 处的电势能 D．电子从 x1 处由静止释放后，若向 O 点运动，则到达 O 点时速度最大
解析
几种常见电场的场强与位移变化的图象
x
x
O
O
匀强电场
正点电荷
负点电荷
静电场中的三类图像问题
电场中V -t图象的分析应用
思考：在给定了电场的V t图象后，可以直接由图 象确定哪些物理量？ 速度的变化情况
电场强度的大小和方向(斜率)
电势的高低、电势能的大小
电场中V -t图象的分析应用
思考：在给定了电场的V t图象后，可以直接由图 象确定哪些物理量？ 根据v­t图像的速度变化、斜率变化(即加 速度大小的变化)，确定电荷所受电场力 的方向与电场力的大小变化情况，进而 确定电场的方向、电势的高低及电势能 的变化。
A．φa＞φb C．Ea＜Eb
B．Ea＞Eb D．Wa＞Wb
解析
电场中φ ­x图象的分析应用
思考：在给定了电场的φ ­x图象后，可以直接由图 线确定哪些物理量？ 电势的大小 电场强度的大小（斜率） 电场强度的方向（沿场强方向电势降低）
(二)φ x 图像
(1)在φ ­x 图像中可以直接判断各点电势的大小，并可根据 电势大小关系确定电场强度的方向。 (2)电场强度的大小等于φ ­x 图线的斜率大小，电场强度为 零处，φ ­x 图线存在极值，其切线的斜率为零。 (3)在φ ­x 图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用 W AB ＝qUAB，进而分析 W AB 的正负，然后作出判断。
[典例 1]
(多选)(2014· 海南高考)
如图 6211(a)，直线 MN 表示某电场 中一条电场线，a、b 是线上的两点，
图 6211 将一带负电荷的粒子从 a 点处由静止释放， 粒子从 a 运动到
b 过程中的 vt 图线如图(b)所示。设 a、b 两点的电势分别 为 φa、φb，电场强度大小分别为 Ea、Eb，粒子在 a、b 两点 的电势能分别为 Wa、Wb，不计重力，则有 ( )
电场中E -x图象的分析应用
思考：在给定了电场的E x图象后，可以直接由图 象确定哪些物理量？ 电场强度的大小和方向(正负) 电势的变化情况（沿场强方向电势降低） 电势差（面积）
(三)E­x 图像
在给定了电场的 Ex 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，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 图像假设某一种符合 Ex 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 3]
(多选)(2015· 肇庆三模)x 轴上 O
点右侧各点的电场方向与 x 轴方向一致，O 点左侧各点的电场方向与 x 轴方向相反，若 规定向右的方向为正方向， x 轴上各点的电场
图 6213
强度 E 随 x 变化的图像如图 6213 所示， 该图像关于 O 点对称， x1 和－x1 为 x 轴上的两点。下列说法正确的是 ( )
解析
几种常见电场的电势与等高线的比较
x
匀强电场
正点电荷 负点电荷
几种常见电场的电势与位移变化的图象
x
匀强电场
正点电荷
负点电荷
几种常见电场的电势与等高线的比较
y x y x
等量同种源自文库电荷
等量异种电荷
几种常见电场的电势与位移变化的图象
y x y x
两电荷连线上
连线中垂线上 等量同种正电荷 等量异种电荷