山师附中5 电势和场强的分布—2021高中物理一轮专题复习课件(共36张PPT)

A.Φa＞Φb B.Ea<Eb
C. Ea>Eb D. Wa>Wb
【答案】BD
【解析】A、负电荷从a释放（初速度为0）后，能加速运动到b，说明负电荷 受到的电场力方向是从a指向b，那么电场方向就是由b指向a，由于沿电场线 方向电势逐渐降低，所以a、b两点的电势关系是φa＜φb，故A错误；
B、C、由图b知．图线的斜率减小，则负电荷从a运动到b的过程中，它的加 速度是逐渐减小的，由牛顿第二定律知，负电荷从a到b时，受到的电场力是 逐渐减小的，由 E=Fq
● 2. φ-x图象: (1)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-φ-x图线 存在极值，其切线的斜率为零. (2)在φ-x 图象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. (3)在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用 WAs=qUaB，进而分析WAB的正负，然后作出判断.
● 3. E-x图象: (1)反映了电场强度随位移变化的规律. (2)E>0表示场强沿x轴正方向; E<0表 示场强沿x轴负方向. (3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差 大小，两点的电势高低根据电场方向判定.
基础知识
● v-t: 斜率=a=E; ● a-t：面积是V； ● E-x：面积=U ● φ-x：斜率=E; ● Ep-x：斜率是E
φ=kq/r，无限远处电势为0
等量同种正电荷中垂线上电势分布
无限远处电势为0； O点离场源最近，所以电势最大
等量同种正点电荷-电势
• 等势面是同心圆么？
• 若红色表示以场源为圆心的圆， abcd四个点在圆上，那么abcd 四个点的电势关系？
• 把正的点电荷从a移动到b，电 场力做功？
• bc两点的场强大小？
1.点电荷电场分析
● 请画出其E-x图像和φ-x图像
2.等量同种正点电荷-场强
EQ Q
θ Ep p
o
A
p' B
Q'
等量同种正电荷连线上场强分布
E=kq/r2，场强叠加，O点为0；
等量同种正电荷பைடு நூலகம்垂线上场强分布
无限远处场强大小为0
等量同种正点电荷-电势
Q
θ
p
o
A
p' B
Q'
等量同种正电荷连线 上电势分布
● D、0C电场线向右，MC电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负 功，D错误；
变式训练-1
14.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分 布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图
● 【答案】A
● 【解析】将两个等量异种电荷的电场分为三个区域：正电荷的左侧、正、负电荷之间、负电荷 右侧，因电场线起始于正电荷，终止于负电荷，在正电荷的左侧，电场线向左侧；正、负电荷 之间，电场线向右侧；负电荷右侧，电场线向左侧。根据电场线指向电势降低的方向的特点， 逐段分析知：A正确
Eb=0，a，c两点场强方向如图所 示
Ea＞Eb；Ec＞Ed；Eb＞Ed
4.匀强电场分析
● 等差等势面的意思？ ● 电场力做功的计算？
思考题
典例讲解-1（重要）
[对v-t图象的理解] (多选)如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线， a、b是线上的两点，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v-t图象如 图乙所示，设a、b两点的电势分别为Φa、Φb， 场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势 能分别为Wa、Wb，不计重力，则有( )
知，Ea＞Eb，故B正确，C错误；
D、负电荷在电势高处电势能小，因φa＜φb则Wa＞Wb，故D正确．
典例讲解-2
[对φ-x图象的理解] 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在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10所示，其中C为ND段电势最低的点，则下 列说法正确的是( )
● 【答案】BC
● 【解析】正点电荷受力方向与电场C方向相同，在0~x1电场力为x轴正方向，x -∞电场力 为x轴负方向，x2~x4电场力负向，位移正向，电场力做负功，电势能增加，选项A错。 x1~x3电场力负向，位移正向，电场力做负功，电势能增大，选项B对。电场力大小为 F=qE，x1~x4，电场强度先增大后减小，所以电场力先增大后减小，选项C对, D错。
A. q1、q;为等量异种电荷 B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向 C. N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大 D.将- -正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小
● 【答案】B
● 【解析】A、若是异种电荷，电势应该逐渐减小，由图象可以看出，应该是等量的同种电荷， A错误；
● B、OM间的电场线是方向相反，故电势最低点C的场强应该为零，B正确； ● C、沿电场线方向电势逐渐降低，NC两点间场强方向沿x轴正方向，C错误；
等量异种电荷连线上电势分布
中垂线是个等势面（零势面），O 点在中垂线上
思考
• 等势面是同心圆吗？不是。 • ABCD电势大小关系？
• 在二者中垂线上移动的正电 荷，电场力做功？
• 在二者连线上移动的正电荷， 电场力做功？
思考
二级结论
Eb=0；Ea＞Eb；方向如图示；abc比较b点电 势最低，由b到∞，场强先增大，后减小，电势 减小
典例讲解-4
[对E-x图象的理解] 带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线 运动.取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep 与位移x的关系如图11所示，下列图象中合理的是( )
● 【答案】D
● 【解析】 粒子的电势能随位移变化的图象斜率对应粒子所受的静电力大小，故可知电场力、 电场强度及粒子加速度随位移变化应该是越来越小，故A错，D对；粒子动能随位移变化的图 象斜率对应粒子所受合外力的大小，学科 网而此时的合外力即为粒子所受静电力，故B错；粒 子沿x轴的运动是一个加速度减小的加速运动，故速度与位移不一定是线性关系，C错。
变式训练-2
(多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势P与该点到点电荷的距离r的关 系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。 点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra; φa) 标出，其余类 推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间 移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc:和Wcd。下列选项正确的 是:
项目名称
人教版 物理（高中）
中物理
一轮复习
带电粒子在电场中的运动
三.E和φ在不同电场的分布
一.基础知识
① E-x图像:电场线分布；
② φ-x图像:等势面分布.
基础知识
● 1. v-t图象:根据o-t图象的速度变化、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，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变 化.
小结
● 关于静电场，下列说法是否正确. ● (1)电势等于零的物体一定不带电. ( ) ● (2)电场强度为零的点，电势一定为零。( ) ● (3)同一电场线上的各点，电势一定相等. ( ) ● (4)负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加. ( )
• 在二者中垂线上移动的正电荷， 电场力做功？
• 在二者连线上移动的正电荷，电 场力做功？
3.等量异种点电荷-场强
EA
Q
EQ
EB
θ
O
-
A
EA EB B
Q'
E'Q
等量异种电荷连线 上场强分布
等量异种电荷中垂 线上场强分布
E=kq/r2，场强叠加，O点为最大；
等量异种点电荷-电势
Q
θ
O -
A
B
Q'
A. Ea: Eb=4:1 C. Wab:Wbc=3:1
B. Ec: Ed=2:1 D. Wbc:Wcd=1:3
典例讲解-3
[对E-x图象的理解] (多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图9所示，x轴正向为 场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( )
A.在x2和x4处电势能相等 B.由x1运动到x3的过程中电势能增大 C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大