电场中的3个图像

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第3节电场线

等量异种点电荷连线上以中点场强最小，沿连线向两个异种电荷靠近,电场强度不断增大.中垂线上以中点的场强最大.沿中垂线从中点到无限远处，电场强度不断减小.
· B · · A
N
等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同.
例7．a、b为两个带等量正电荷的固定的小球，O 为ab连线的中点，c、d为中垂线上的两对称点且离O点很近，若在c点由静止释放一个电子，关于电子的运动，以下叙述正确的有：（ B C D ） A.在c→O的过程中，做匀加速运动 B.在c→O的过程中，做加速度减小的变加速运动 C.在O点速度最大，加速度为零 c D.在cd间沿中垂线做振动
4、几种常见的电场中电场线的分布及特点
点电荷的电场线
正点电荷负点电荷
+
正点电荷的电场线分布的平面图
发散状中心对称图形.
像太阳光芒四射
起始于正电荷，终止于无穷远处. 在以正点电荷为球心的球面上,电场线疏密相同,但切向各不相同.球面半径越大,球面上电场线分布越疏.
方向表示该点的电场强度的方向。
例2．AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动．对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)（ D ） A.电荷向B做匀加速运动 B.电荷向B做加速度越来越小的运动 C.电荷向B做加速度越来越大的运动 D.电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定 P A B
·
O
等量同种点电荷连线上以中点场强最小，等于零.沿连线向两个同种电荷靠近,电场强度不断增大.因无限远处场强为零，则沿中垂线从中点到无限远处，电场强度先增大后减小，中间某位置必有最大值。
a

物理电场中的三类图象

物理电场中的三类图象类型一φ－x图象:1．描述电势随位移变化的规律。

2．根据电势的高低可以判断电场强度的方向。

3．根据△φ=E△x可知，图像φ－x的斜率为电场强度。

例1(多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ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为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( )A．Ea∶Eb＝4∶1B．Ec∶Ed＝2∶1C．Wab∶Wbc＝3∶1D．Wbc∶Wcd＝1∶3易错点：(1)不能准确识图，没有明确各点间距的关系。

(2)没有及时联想到点电荷电场中场强与距离关系。

(3)不能灵活应用电场中的功能关系。

针对训练1 (多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。

下列说法正确的有( )A．q1和q2带有异种电荷B．x1处的电场强度为零C．负电荷从x1移到x2，电势能减小D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大解析由x1处电势为零可知，两点电荷q1和q2带有异种电荷，选项A 正确；在φ－x图象中，图象切线的斜率表示电场强度，则x1处的电场强度不为零，选项B错误；且有x1到x2电场强度逐渐减小，负电荷受到的电场力逐渐减小，选项D错误；由E p＝φq可知，负电荷在电势高处的电势能低，负电荷从x1移到x2，电势能减小，选项C正确。

答案 AC类型二E－x图象1．描述电场强度随位移变化的规律。

2．场强E正负表示场强的方向。

3．图线与x轴围成的“面积”表示电势差。

例2(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，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解析由题图可知，x1到x4场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，C正确，D错误；由x1到x3及由x2到x4过程中，电场力做负功，电势能增大，知A错误，B正确。

高中物理拓展课三电场中的功能关系及图像问题学案新人教版

拓展课三电场中的功能关系及图像问题学习目标(1)会利用功能关系、能量守恒定律分析电场综合问题．(2)理解Ex、φx、E px图像的意义，并会分析有关问题．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成拓展一电场中的功能关系探究总结1.合外力做功等于物体动能的变化量，即W合＝ΔE k，这里的W合指合外力做的功．2．静电力做功等于带电体电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B＝－ΔE p.3．只有静电力做功时，带电体电势能与机械能的总量不变，即E p1＋E机1＝E p2＋E机2.典例示范例 1质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动，重力加速度为g，在小球下落h的过程中( )A．小球的重力势能减少了2mghB．小球的动能增加了2mghC．静电力做负功2mghD．小球的电势能增加了3mgh针对训练 1 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等．一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J，运动到等势面L1处的动能为0；现取L2为零电势参考平面，则当此电荷的电势能为4 J时，它的动能为(不计重力及空气阻力)( ) A．16 J B．10 JC．6 J D．4 J针对训练2 如图所示，在场强E＝1×104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15 cm 的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3 g、电荷量q＝2×10－6C的带正电小球，当细线处于水平位置时，将小球从静止开始释放，g取10 m/s2.(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能和机械能的变化量的大小分别为多少？(2)若取A点为零电势能点，则小球在B点的电势能为多大？(3)小球到B点时速度为多大？细线的张力为多大？拓展二电场中的图像问题探究总结1.φx图像(1)根据电场强度和电势差的关系有E＝＝＝，当Δx趋于0时，E＝就是某点的电场强度在x方向上的分量，即φx图像中切线的斜率绝对值表示在x方向上的电场强度的大小，图中甲表示电场强度不变，乙表示随x增大，电场强度逐渐减小．(2)在φx图像中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小确定在x方向上的电场强度的方向．(3)在φx图像中分析电荷移动的电势能的变化，可用W AB＝qU AB＝－ΔE p进行相关计算．2．Ex图像(1)Ex图像中，E的数值反映电场强度的大小，E的正负反映E的方向，E为正表示电场方向为正方向．(2)Ex图线与x轴所围的面积表示“两点之间的电势差U”，电势差的正负由沿场强方向电势降低判断．3．E px图像E px图像表示带电粒子电势能随x的变化规律，根据图像可以分析出静电力做功的正负．E px图像的斜率k＝＝＝－F，因此E px图像斜率的绝对值表示在x方向上电荷所受静电力的大小．而静电力F＝qE，因此根据E px图像的斜率也可以分析电场强度的变化情况．典例示范例 2A、B为一电场中x轴上的两点，如图甲所示．一电子仅在静电力作用下从A点运动到B点，x轴上各点电势随其坐标变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是( ) A．该电场是点电荷形成的电场B．A、B两点电场强度的大小关系为E A<E BC．电子从A运动到B过程中静电力做负功D．电子在A、B两点的电势能大小关系为E p A>E p B针对训练3 [2022·海口检测](多选)某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受静电力的作用，在－x0～x0区间内( )A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大例 3 (多选)静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，x轴正向为电场强度正方向，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的过程中在x方向上的静电力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中在x方向上的静电力先减小后增大针对训练4 (多选)真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点电场强度E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是( )A．x＝2a处的电场强度为零，电势也一定为零B．点电荷M、N一定为同种电荷C．点电荷M、N一定为异种电荷D．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1例 4[2022·山东商河月考](多选)O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将电子从O点静止释放，仅在静电力作用下运动到A点，其电势能随位移x的变化关系如图所示．则电荷从O到A过程中，下列说法正确的是( )A．静电力一定做正功B．O点电势比A点电势高C．从O到A的过程中，电场强度先减小后增大D．从O到A的过程中，电场强度一直增大针对训练5 如图所示，在P1、P2处各放一个等电荷量正点电荷，O点为P1、P2连线的中点．一带正电的试探电荷从M点由静止出发，沿直线MON运动到N点，M、N关于O点对称．下图关于试探电荷速度v，电场的电场强度E、电势φ，试探电荷的电势能E p的描述正确的是( )拓展课三电场中的功能关系及图像问题关键能力·合作探究【例1】【解析】带电小球受到向上的静电力和向下的重力，据牛顿第二定律F合＝F电－mg＝2mg，得F电＝3mg，在下落过程中静电力做功W电＝－3mgh，重力做功W G＝mgh，总功W＝W电＋W G＝－2mgh，根据做功与势能变化关系可判断：小球重力势能减少了mgh，电势能增加了3mgh，根据动能定理，小球的动能减少了2mgh，故选D.【答案】 D针对训练1 解析：正电荷在电场中只受静电力的作用，在L3等势面时动能为20 J，运动到L1等势面时动能为0，则运动到L2等势面时其动能一定是10 J，此时电势能为0，则此正电荷的动能和电势能总和为10 J．当它的电势能为4 J时，动能为6 J.答案：C针对训练2 解析：(1)重力势能变化量ΔE p＝－mgl＝－×10－3 J，电势能的变化量ΔE p电＝－W电＝qEl＝3×10－3 J，机械能的变化量ΔE＝－ΔE p电＝－3×10－3 J.(2)由ΔE p电＝E p B－E p A得，小球在B点的电势能E p B＝3×10－3 J.(3)小球从A到B，由动能定理得mgl－qEl＝，解得小球在B点的速度v B＝1 m/s，在B点，由圆周运动的向心力公式F＝，对小球有F T－mg＝，解得细线拉力F T＝5×10－2 N.答案：×10－3 J 3×10－3 J 3×10－3 J(2)－3×10－3 J (3)1 m/s 5×10－2 N【例2】【解析】A、B错：各点电势随其坐标变化的关系图像中，斜率的绝对值表示电场强度大小，可知该电场为匀强电场，则A、B两点电场强度的大小关系为E A＝E B.C错，D对：由φ x图像知：由A→B，电势升高，故电场强度的方向由B→A.一电子仅在静电力作用下从A点运动到B点，电子从A运动到B过程中所受静电力方向与运动方向相同，静电力做正功，电势能减小，故电子在A、B两点的电势能关系为E p A>E p B.【答案】 D针对训练3 解析：A错，B对：由题图可知，电势与距离不成正比，图线切线斜率的绝对值等于电场强度的大小，因此该静电场是非匀强电场．C对，D错：根据沿着电场线方向电势降低，可知电场线的方向沿x轴负方向，故电子所受静电力沿x轴正方向，电子将沿x轴正方向运动，电场强度减小，静电力减小，故加速度减小．答案：BC【例3】【解析】C对，D错：由题图可知，x1到x4电场强度先变大，再变小，则正点电荷受到的静电力先增大后减小．A错，B对：由x1到x3及由x2到x4过程中，E<0，正电荷受静电力沿x轴负方向，静电力做负功，电势能增大．【答案】BC针对训练4 解析：A错：x＝2a处的电场强度为零，但由于电势与电场强度无关，与零电势点的选取有关，则电场强度为零的地方电势不一定为零．B对，C错：从0到3a，电场强度先正方向减小到零又反方向增大，则点电荷M、N必为同种电荷．D对：x＝2a处的电场强度为0，由＝得Q M∶Q N＝4∶1.答案：BD【例4】【解析】A对：由图可知，O到A电势能减小，所以静电力做正功．B错：因为φ＝且电子带负电，所以电势能越小，电势越大，所以O点的电势低于A点．C对，D错：因为＝－qE，所以图线的斜率绝对值代表静电力，从O到A斜率先减小后增大，故静电力先减小后增大，电场强度先减小后增大．【答案】AC针对训练5 解析：A、B错：根据同种电荷电场分布特点可知，O点电场强度为0，故试探电荷在O点的加速度为对：两等量正点电荷连线的中点电势最低，且φ的分布关于O 点对称，φ随x非均匀变化．D错：正试探电荷在O点电势能最小．图像应类似φx图像．答案：C。

【高中物理】静电场中的图像问题(课件) 高中物理同步备课(人教版2019必修第三册)

A. <m>0 ∼ x1</m>段电势逐渐升高 B. <m>0 ∼ x1</m>段微粒做加速度逐渐减小的加速运动 C. <m>x1 ∼ x2</m>段电场强度为零 D. <mx>2 ∼ x3</m>段的电势沿 <m>x</m>轴正方向均匀减小
&6解析电势能 <m>Ep = φq</m>，由于粒子带正电， <0m> ∼ x1</m>段电势能变大，所以电势升高，A正确；根据电场力做功与电势能关系 ><m−ΔEp = EqΔx</m>可知， <m>Ep − x</m>图像的切线斜率表示电场力， <m>0 ∼ x1</m>段图像的切线斜率逐渐变小，电场力逐渐减小，加速度逐渐变小，由于电势能增加，电场力做负功，则粒子做减速运动，即粒子做加速度逐渐减小的减速运动，B错误； ><mx1 ∼ x2</m>段图像的切线斜率为零，电场力为零，场强为零，C正确； <m>x2 ∼ x3</m>段电势能均匀减小，粒子带正电，所以电势沿 <m>x</m>轴正方向均匀减小，D正确.
解析根据 <m>U = Ed</m>,结合题图乙可知， <m>E − x</m>图像中图线与 <m>x</m>轴所围成图形的面积
表示电势差，则有
<mU> OA
=
1 2
E0x0</m>，又
<m>UOA

高中物理选修3-1笔记电场

第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷1.物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。

2.两种电荷（自然界只存在两种电荷）1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（丝玻正）2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷（毛橡负）3.自由电子和离子金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。

（失正得负）4.作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引二、物体带电的三种方式（本质都是自由电子的转移）1.摩擦起电当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来是电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物质则带正电。

2.静电感应当导体靠近带电体时，导体中的自由电子就会受到带电体对它的排斥或者吸引，使导体两端出现异种电荷，近端与带电体异号，远端与带电体同号，这种方式称为感应起电，这种现象称为静电感应。

验电器的原理：两片金箔带同种电荷，彼此相斥而张开3.接触起电不带电的物体与带电体接触，能使不带电的物体带上电荷，这种方式成为接触起电。

分配规律：A带-Q，B带+5Q，AB接触再分开，电荷相加在平分A=B=+2Q三、电荷守恒定律1.内容：电荷既不会创生，也不会消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。

在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

在一定情况下，带电粒子可以产生和湮灭。

一个高能光子在一定条件下可以产生一对正、负电子；一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。

现代表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。

四、元电荷1.电荷量：电荷量又叫电量，它表示了电荷的多少，其单位是“库仑”，简称“库”，用符号C表示2.元电荷：最小电荷量（即科学实验发现的最小电荷量，最早由美国物理学家密里根测定），用e表示。

电荷量不能连续变化1）e=1.6×10-19C2）质子：所带电荷量与元电荷相同，符号与电子相反。

高中物理必修三(人教版)电场能的性质

A．两个物块的电势能逐渐减少 B．物块受到的库仑力不做功 C．两个物块的机械能守恒 D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
【解析】由静止释放后，两带电小物块带同种电荷，所以库仑力对它们均做正功，故电势能都减少，选项 A 正确，B 错误；两小物块运动过程中，因摩擦力和静电力分别做功，发生机械能和其他能量的相互转化，故机械能不守恒，选项 C 错误；因最终停止，选项 D 错误．
W 静电力＋W 其他力＝ΔEk
注意问题
(1)适用于匀强电场 (2)d 表示沿电场线方向的
距离
(1)既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场
(2)既适用于只受电场力的情况，也适用于受多种力
的情况
2.电场中的功能关系 (1)只有静电力做功只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能与动能之和保持
不变，功和能之间的关系为 W 电＝－ΔE 电＝ΔEk. (2)只有静电力和重力做功只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重
方电场线也一定密，P 点处的等势面较密，所以 EP>EQ，qEP>qEQ，根据牛顿第二定律，带电质点在 P 点的加速度比在 Q 点的加速度大，选项 D 错误．
答案：A
要点二电场中的功能关系
1．静电力做功的四种求法
四种求法
表达式
功的定义
W＝Fd＝qEd
功能关系电势差法动能定理
WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp WAB＝qUAB
解析：根据曲线运动的规律可知，受力指向轨迹的内侧，由此
可以确定带电粒子在 a、b 两点的受力方向，B 选项可以判断；从 a 到 b 的过程中，电场力做负功，速度减小，C 选项可以判断；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，a 点的加速度大，D 选项可以判断；带电粒子所带电荷的符号未知，A 选项不可以判断．

高三物理电场EX图像知识点

高三物理电场EX图像知识点在高中物理的学习过程中，电场是一个非常重要的概念。

而电场的理解对于解决许多与带电粒子相互作用相关的问题至关重要。

图像是一种很好的方式来帮助我们理解电场的性质和特点。

下面我们将介绍一些高三物理电场EX图像的知识点。

1. 电场线的表示方法电场线是一种用来描述电场的表示方法。

在电场中，电场线的方向表示了带电粒子所受电力的方向。

电场线从正电荷出发，指向负电荷。

电场线的密度表示了电场的强度，密集的电场线表示电场强，稀疏的电场线表示电场弱。

此外，电场线是连续的曲线，不会相交或分叉。

在图像中，我们可以通过画出一系列的电场线来表示电场的分布。

2. 均匀电场的表示均匀电场是指电场强度在空间中保持不变的电场。

我们可以使用平行、等间距的电场线来表示均匀电场。

在图像中，每条电场线的间距相等且与平行电场线的方向垂直。

这种图像能够帮助我们直观地理解均匀电场的特点。

3. 不均匀电场的表示不均匀电场是指电场强度在空间中不断变化的电场。

在图像中，我们可以使用不平行、不等间距的电场线来表示不均匀电场。

电场线的密度会根据电场强度的变化而变化。

通过观察电场线的形状和分布，我们可以了解到不均匀电场的特点。

4. 电场力线图的表示电场力线图是一种用来表示电场中物体所受电力的图像。

在该图像中，我们通过在物体周围画上表示电场力大小和方向的箭头来表示电场力的分布。

箭头的长度表示电场力的大小，箭头的方向表示了物体所受电场力的方向。

通过观察电场力线图，我们可以对电场力的特点有更直观的认识。

5. 电势等值面的表示电势等值面是一种用来表示电势分布的图像。

在电势等值面中，等势线是指电势相等的点所连成的曲线。

每条等势线上的所有点的电势相等。

在图像中，等势线的形状和分布反映了电势的变化情况。

通过观察电势等值面，我们可以了解到某一电场中电势的特点。

通过以上的介绍，我们可以看出，图像在理解高三物理电场EX知识点方面起到了非常重要的作用。

通过适当地使用电场线、力线图、等势面等图像，我们能够更直观地理解电场的性质及其变化。

专题45 电场中的φ-x、Ep-x、E-x三类图像(解析版)

2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题45 电场中的φ-x、Ep-x、E-x三类图像导练目标导练内容目标1φ-x图像目标2Ep-x图像目标3E-x图像一、φ-x图像1.电场强度的大小等于φ-x图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零。

2.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。

3.在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断。

【例1】沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴，x轴上各点电势随x的变化规律如图所示，坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，O点电势为零。

带电量为-e 的电子从O点由静止释放，仅受电场力作用，下列说法正确的是（）A ．在0~3x 区间内，电场方向始终指向x 轴正方向B ．电子到达B 点时动能为02e ϕC ．电子从A 运动到C ，加速度先增大后减小D ．若在B 点给电子一个沿x 轴方向的初速度，电子一定会在AC 间做往复运动【答案】B【详解】A ．沿电场线方向电势降低，在0~3x 区间内，电势先升高、再降低、再升高，则电场线方向没有始终指向x 轴正方向，故A 错误；B ．根据动能定理0k 02B e E ϕ⎛⎫--= ⎪⎝⎭电子到达B 点时动能为0k 2B e E ϕ=故B 正确；C ．电势ϕ随x 图像的斜率大小等于电场强度，电子加速度大小为eEa m =由图像可知，A 、C间斜率先变小后变大，则加速度先变小后变大，故C 错误；D ．若在B 点电子的初速度为沿+x 轴方向，BC 间电势升高，电场线方向由C 指向B ，电场力由B 指向C ，电子做加速运动；若在B 点电子的初速度为沿-x 轴方向，同理，电子也做加速运动。

故电子不会再AC 间做往复运动，故D 错误。

故选B 。

二、Ep -x 图像1.根据电势能的变化可以判断电场力做功的正负,电势能减少,电场力做正功:电势能增加,电场力做负功。

物理人教版(2019)必修第三册第十章专题--电场中图像问题(共21张ppt)

E0x1
C.x＝0 处与 x1 处两点之间的电势差为 U＝ 2
D.电子沿 x 轴从 x1 处运动到 x2 处，静电力一直做负功
三、
φ－x图像
1.φ－x图线的斜率大小表示电场强度的大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，
其切线的斜率为零。
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
的是(
)
AC
A.静电力一定做正功
B.O点电势比A点电势高
C.从O到A的过程中，电场强度先减小后增大
D.从O到A的过程中，电场强度一直增大
五、
课堂小结
v-t图根据v-t图像中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化,确定
像
电场的方向、电势高低及电势能变化
(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-x图线存在极值,其切线的
1、根据斜率判断电场力变化情况从而确定电场强度变化情况？
2、根据电势能变化判断电场力做功从而确定电场强度方向？
3、这是什么样的电场，在甲图中画出。
【训练4】 (多选)(2022·江苏如皋中学高一月考)O、A为某电场中一条平直电
场线上的两个点，将电子从O点静止释放，仅在静电力作用下运动到A点，
其电势能随位移x的变化如图所示。则电荷从O到A过程中，下列说法正确
b、c三点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直
线从a点开始向远处运动经过b、c两点(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b、
c三点时的速度分别为va、vb、vc，其速度—时间图像如图乙所示。
1、粒子速度怎么变化？加速度怎么变化？
2、粒子受力方向？电场强度方向？（请在图甲中标出）

静电场中e-x,φ-x图像的物理意义及应用解析

静电场中e-x,φ-x图像的物理意义及应
用解析
e-x和φ-x图像是电动势分布的可视化表示，它们具有重要的物理意义和应用。

e-x图像是电动势分布的可视化表示，它表示电场强度随水平位置变化的情况，物理意义是电场强度随着距离的增大而减弱。

e-x图像可以用来分析电场的分布情况，比如可以确定电场的最大值和最小值，以及它们之间的差值。

φ-x图像是电势分布的可视化表示，它表示电势随水平位置变化的情况，物理意义是电势随着距离的增大而减弱。

φ-x 图像可以用来分析电场的分布情况，比如可以确定电势的最大值和最小值，以及它们之间的差值。

e-x和φ-x图像的应用非常广泛，它们可以用来研究电场的分布情况，比如可以用来研究在静电场中电势强度和电势分布的变化情况，以及电场强度和电势之间的关系。

此外，这些图像还可以用来研究某一特定位置的电场和电势分布情况，以及电场强度和电势之间的关系。

总之，e-x和φ-x图像是电场和电势分布的可视化表示，它们具有重要的物理意义和应用，可以用来研究各种电场和电势分布的变化情况，以及电场强度和电势之间的关系。

专题57静电场中的图像问题-2024届高三物理一轮复习重难点逐个突破(原卷版)

专题57 静电场中的图像问题1.F-q图像（1-2T）2.v－t图像（3-5T）3.E－x图像（6-10T）4.φ－x图像（11-16T）5.E p－x图像（17-21T）6.E k－x图像（22-23T）7.a-x图像（24T）8.P一t图像（25T）9.电容器充电、放电过程中的有关图像（26-27T）10.静电场各种图像的综合（28-30T）1 ．如图甲所示，x轴上有一固定的场源点电荷（未画出）及a、b两点，在a点放入带正电的试探电荷，规定静电力的正方向沿x轴正向，得到试探电荷受到的静电力F随其电荷量q变化的图像如图乙中的a图线所示，将该试探电荷放到b点可得图乙中的b图线。

关于场源点电荷的说法正确的是（）A．带正电，位于a、b两点之间B．带负电，位于a、b两点之间C．带正电，位于a点左边D．带负电，位于b点右边2 ．把试探电荷放入电场中的不同点a、b、c、d处，测得试探电荷所受的电场力F与其电荷量q之间的关系图像如图所示，则a、b、c、d四点的电场强度大小的关系为（）A．Ea>Eb>Ec>Ed B．Ea>Ec>Ed>Eb C．Ec>Ed>Eb>Ea D．Ec>Ea>Eb>Ed3．如图（甲）所示，AB是电场中的一条电场线，一带正电粒子沿直线从A运动到B的v-t图像如图（乙）所示，则关于A、B两点的电场强度E A和EB的下列说法正确的是（）A．E A>E B，电场方向从B指向A B．E A<E B，电场方向从A指向BC．E A=E B，电场方向从A指向B D．无法确定4．（2022·安徽·定远二中模拟预测）(多选)如图甲所示，两个等量同种点电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，电荷量q=+1×10−3C、质量m=0.02kg的小球在该平面上从a点由静止释放，沿P、Q连线的中垂线运动到O点，其v−t图像如图乙中图线①所示，其中b点为图线①切线斜率最大的位置，图线②为过b 点的切线，则下列说法正确的是（）A．P、Q带正电荷B．b点的场强为30V/mC．a、b两点间的电势差为90V D．带电小球由a点运动到O点，电势能一直减小5．如图所示，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。

第2章专题：电场中的图像问题课件(共20张PPT)高一物理鲁科版(2019)必修三

专题：电场中的图像问题
第2章电势能与电势差
1 理解E－x、φ－x、Ep－x图像的意义。
2 能用E－x、φ－x、Ep－x图像解决电场问题。
E－x图像
观察与思考
(1)E－x图像的意义：反映了沿x轴方向电场强度E随x变化的规律。 (2)设x轴正方向为电场强度的正方向，E＞0表示电场强度沿x轴正方向； E＜0表示电场强度沿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。
√D.x2～x3的电场强度大小方向均不变
Ep－x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据 F＝qE可知x1处电场强度最小且为零，故A错误；粒子在0～x2图像切线的斜率发生变化，所以加速度也在变化，做变速运动，x2～x3图像斜率不变，所以做匀变速直线运动，故B错误；带负电的粒子从x1到x3的过程中电势能增加，说明电势降低，即φ1>φ3，故C错误；因x2～x3图像斜率不变，所以电场强度大小方向均不变，故D正确。
大，由动能定理可知 qφ0＝12mv2，解得 v＝ 2qmφ0，所以粒子运动的最大速度为 2qmφ0，故 C 正确；粒子从(－d,0)点运动到(d，0)点的过程中，电势差为零，所以电场力做功为0，故D错误。
Ep－x图像
观察与思考
(1)Ep－x图像的意义：反映了电势能随位移变化的规律，如图所示。
练习
1.(多选)(2023·四川成都树德中学高二月考)某条电场线是一条直线，直线
上依次有O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d，以O点为坐标原
点，沿电场强度方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律
如图所示，x轴正方向为电场强度正方向。一个带电荷量为＋q的粒子，

6电场图像之E-x图像问题—高中物理三轮复习重点题型考前突破

E - x图象1. 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.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E-x图像假设某一种符合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。

1.点电荷的E-x图象正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图3和图4所示。

图3 图42.两个等量异种点电荷的E-x图象⑴两电荷连线上的E—x图象如图5。

（2）两电荷连线的中垂线上的E—y图象如图6。

Ef E才 1 L -------------------------- -----0 x 0图5 图63.两个等量同种点电荷的E-x图象⑴两电荷连线上的E-x图象如图7。

（2）两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图8。

图7 图81.（多选）（2019・洛阳模拟）空间有一沿x轴对称分布的电场，X~~yV y其电场强度E随x变化的图像如图12所示，带电粒子在此空间只受电场力作用。

下列说法中正确的是（）图12A.在一%1处释放一带负电的粒子，它将沿％轴在一%1与11之间做往返运动B.带负电的粒子以一定的速度由一%1处沿％轴正方向运动到％1处，它在％1处的速度等于在一%1处的速度C.带正电的粒子以一定的速度由一%1处沿%轴正方向运动的过程中，它的动能先增大后减小D.带正电的粒子在%1处的电势能比在%2处的电势能小、与在% 3处的电势能相等答案：AB解析：电场沿%轴对称分布，在一%1处释放一带负电的粒子，它将沿%轴在一%1与%1之间做往返运动，选项A正确。

带负电的粒子以一定的速度由一%1处沿%轴正方向运动到%1处，它在%1 处的速度等于在一%1处的速度，选项B正确。

微专题4 电场中的图像问题带电粒子在交变电场中的运动PPT35页

微专题4 电场中的图像问题带电粒子在交变电场中的运动
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在我们的后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚的工人总是说工具不好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。-- 戴尔．卡耐基。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

图像专题

2019届一轮复习人教版电场中的图像问题讲练案1．静电场中涉及的图象主要有(1)v t 图象；(2)φx 图象；(3)E x 图象；(4)E p x 图象；(5)E t 图象。

2．应对策略(1)v t 图象：根据v 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，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。

(2)φx 图象：①电场强度的大小等于φx 图线的斜率大小。

②在φx 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φx 图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W AB ＝qU AB ，进而分析W AB 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。

②E >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。

(4)E p x 图象：①E p x 图象的斜率大小表示ΔE p Δx，即电场力。

可以根据斜率大小的变化从而判断出电场力大小的变化，从而可以判断场强E 的大小变化。

②图象斜率的正负表示电场力的方向，由斜率正负的变化可以判断电场力方向以及场强方向的变化。

③由E p x 图象的总体变化情况可判定电场力做功情况。

比如：E p 增大，则F 电一定做负功，反之做正功。

(5)E k x 图象：①E k x 图象的斜率表示ΔE k Δx，即合外力。

斜率的大小表示F 合的大小，斜率的正负表示F 合的方向。

②若E k 增大，则F 合做正功；若E k 减小，则F 合做负功。

1.某静电场的电场线与x 轴平行，电势φ随x 坐标变换的关系图象如图所示。

2021新高考物理二轮总复习课件：专题三第1讲电场带电粒子在电场中的运动

专题三第一讲ꢀ电场ꢀ带电粒子在电场中的运动价值引领备考定向体系构建真题感悟0102内容索引03高频考点能力突破04素养提升微课堂价值引领备考定向本专题是高中物理电磁学知识的核心部分,是高考考查的重点,电磁学压轴计算题通常就是带电粒子在电磁场中的运动问题,在复习过程中要注意高考评价体核心价值系中的综合性、应用性和创新性要求。

新高考可能会结合先进科技成果、生ꢀ产生活实际情境命题,通过解决这些实际问题,强化爱国主义情怀、践行社会主核心要求义核心价值观、弘扬中华优秀传统文化、提升民族自豪感物理观念方面,物质观念主要包括电荷、电场和电场线、磁场和磁感线,运动观念主要包括匀变速直线运动、类平抛运动和匀速圆周运动,相互作用观念主要包括电场强度和磁感应强度、电场力和磁场力,能量观念主要包括带电粒子的动能、电势能和磁场能;科学思维方面,主要包括点电荷、带电粒子在匀强电场中的偏转、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动等模型的建构,以及相应的科学推理和科学论证素养ꢀ学科素养ꢀ理解能力、模型建构能力、逻辑推理能力、分析综合能力、信息核关键能力加工能力ꢀꢀ心要电场和磁场的基本性质,电场力和磁场力的特性,安培定则和左手定则,两类偏转模型(类平抛运动和圆周运动),带电粒子在场中的运动求必备知识性质、规律和分析处理方法ꢀ日常生活类:生活生产中静电现象、古代指南针、司南的应用等;学习探索类:电荷守恒定律与库仑定律的应用,力电综合问题的应用,带电粒子在场中的运动等;生产科技类:质谱仪、速度选择器、回旋加速器、霍尔效应等ꢀ试题情境单一知识点的考查常以选择题的形式出现;综合考查多个知识点的题目可以以选择题形式出现,也可以以计算题的形式出现考查方式电场部分:以带电粒子运动轨迹和电场线或等势面间的关系为核心考查电场力的性质和电势能的性质,以带电粒子在匀强电场中的加速、偏转为考查重点,兼顾带电粒子在非匀强电场中的偏转轨迹的分析;考向预测磁场部分:以考查带电粒子在磁场中的圆周运动为主,其次是磁感应强度的叠加和通电导体所受安培力问题;综合部分:带电粒子在各种组合场、复合场中的运动和临界问题的考查是重点,并注意关注在生产科技中的应用体系构建真题感悟【网络构建】【高考真题】1.(2020全国Ⅲ卷)如图所示,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。

2021届高考物理二轮复习专题三电场与磁场(考点+习题)含解析

专题三电场与磁场一、电场1.库仑定律:F=k(真空中的点电荷)。

2.电场强度的表达式:(1)定义式:E=;(2)点电荷:E=;(3)匀强电场E=。

3.几种典型电场的电场线(如图所示)4.电势差和电势的关系:U AB=φA-φB或U BA=φB-φA。

5.电场力做功的计算:(1)普遍适用:W=qU;(2)匀强电场:W=Edq。

6.电容:(1)电容的定义式C=;(2)平行板电容器电容的决定式:C=7.电势高低及电势能大小的判断方法:(1)沿电场线的方向电势降低;(2)电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。

8.带电粒子在匀强电场中偏转的处理方法。

二、磁场1.磁感应强度的定义式:B=。

2.安培力:(1)大小:F=BIL(B、I相互垂直);(2)方向:左手定则判断。

3.洛伦兹力:(1)大小:F=qvB;(2)方向:左手定则判断。

4.带电粒子在匀强磁场中的运动(1)洛伦兹力充当向心力:qvB=mrω2=m=mr=4π2mrf2=ma;(2)圆周运动的半径r=、周期T=。

5.常见模型:速度选择器、回旋加速器、质谱仪等。

高考演练1.(2017江苏单科,1,3分)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。

圆形匀强磁场B的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶1答案A磁通量Φ=B·S,其中B为磁感应强度,S为与B垂直的有效面积。

因为是同一磁场,B相同,且有效面积相同,S a=S b,故Φa=Φb。

选项A正确。

2.(2017江苏单科,4,3分)如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点。

由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。

现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子()A.运动到P点返回B.运动到P和P'点之间返回C.运动到P'点返回D.穿过P'点答案A由题意知,电子在A、B板间做匀加速运动,在B、C板间做匀减速运动,到P点时速度恰好为零,设A、B板和B、C板间电压分别为U1和U2,由动能定理得eU1-eU2=0,所以U1=U2;现将C板右移至P'点,由于板上带电荷量没有变化,B、C板间电场强度E===,E不变,故电子仍运动到P点返回,选项A正确。