(完整版)专题高中物理E-x、φ-x电势能与位移关系图像分析

如何根据ϕ-x图像判断E的方向？顺着电场线的方向电势越来越低

如何根据ϕ-x图像判断E的大小？曲线的斜率大小代表场强的大小

根据上面两个判断基本可以画出电场的大致分布图。

1．空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，图象关于y轴对称．x轴

上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是E

Bx 、E

Cx

，下列说法中正确的有

（）

A．E

Bx 的大小大于E

Cx

的大小

B．E

Bx

的方向沿x轴正方向

C．电荷在o点受到的电场力在x方向上的分量最大

D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功

2.（多选）X轴上有两点电荷Q

1和Q

2

，Q

1

和Q

2

之间连线上各点电势高低如图曲线

所示（AP＞PB），选无穷远处电势为0，从图中可以看出（）

A．Q

1电荷量一定大于Q

2

电荷量

B．Q

1和Q

2

一定同种电荷

C．P点电场强度是0

D．Q

1和Q

2

之间连线上各点电场方向都指向Q

2

练习

3.（多选）如图在x轴的﹣3a和3a两处分别固定两个电荷QA、QB，图中曲线是两电荷之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=a处为图线的最低点．线于在x=2a处由静止释放一个质量为m、带电荷量为q的正电点电荷，该电荷只在电场力作用下运动．下列有关说法正确的是（）

A．电荷运动至x=a处时速度最大

B．两点电荷QA：QB=4：1

C．该电荷一定通过x=a处，但不能到达x=﹣a处

D．该电荷以O为中点做往复运动

1.A

2.ABD

3.AB

如何理解E-x图像中E>0,E<0的含义？可以根据E的正负，及规定的正方向判断电场线的方向，从而确定电势的高低。

如何理解E-x图像中面积的含义？根据微元法易知“面积=电势差”。

根据上面两个判断基本可以画出电场的大致分布图。

1．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是（）

A．O点的电势最低 B．x

1和x

3

两点的电势相等

C．x

2和﹣x

2

两点的电势相等D．x

2

点的电势低于x

3

点的电势

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．说法正确的是（）

A．O点的电势最低

B．X

2

点的电势最高

C．X

1和﹣X

1

两点的电势相等

D．把正电荷从X

1点移到X

3

点，电势能一直增加

E.该电场是等量负电荷从两电荷连线的中点沿中垂线向两侧外移形成的

练习

3.空间存在一沿x轴方向的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图线关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点．下列说法中正确的是（）

A．取无穷远处电势为零，则O点处电势为零

B．电子在A、B两点的电势能相等

C．电子在A、B两点的加速度方向相同

D．电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线

1.C

2.C

3.B

在给定的x

E

p

-图像后我们可以直接由图像确定那些物理量

1电势能的变化情况

2电场力的做功情况（电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加）3动能的变化情况（电势能和动能的和是一个定值）

4电场力大小的变化情况（x

E

p

-图像的斜率大小代表与之相对应的力的大小）1．一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E

p

与位移x的关

系如图所示，下列图象中合理的是（）

A．电场强度与位移关系B．粒子动能与位移关系

C．粒子速度与位移关系D．粒子加速度与位移关系

2．（多选）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E

p

随

位移x变化的关系如图所示，其中0～x

2段是关于直线y=x

1

对称的曲线，x

2

～x

3

段是直线，则下列说法正确的是（）A．x

1

处电场强度为零

B．粒子在0～x

2段做匀变速运动，x

2

～x

3

段做匀速直线运动

C．x

1、x

2

、x

3

处电势φ

1

，φ

2

，φ

3

的关系为φ

1

＞φ

2

＞φ

3

D．x

2～x

3

段是匀强电场

3（多选）M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）

A．电子在N点动能大于在M点动能

B．该电场有可能是匀强电场

C．该电子运动的加速度越来越小

D．电子运动的轨迹可能为曲线

1.D

2.ACD

3.AC