1、第5课时 (小专题)电场中“三类”典型图象问题的突破,近几年,高考中以电场图象和电势图象切入命题的试题逐渐增多,如:E x图象、 x图象,或与粒子运动规律有关的图象,如:v t图象,掌握各个图象的特点,理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义,就能顺利解决有关问题,此类问题一般以选择题的形式出现,难度中等。,突破一 电场中粒子运动的vt图象当带电粒子只在电场力作用下运动时,如果给出了粒子运动的速度图象,则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向,加速度大小变化情况,进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来。,【典例1】 (双选)(2014海南卷,9)
2、如图1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vt图线如图乙所示,设a、b两点的电势分别为a、b,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 ( )图1,【变式训练】 1.电场中的三条等势线如图2中实线a、b、c所示,三条等势线的电势abc。一电子以沿PQ方向的初速度,仅在电场力的作用下沿直线从P运动到Q,则这一过程中电子运动的vt图象大致是图线中的 ( )图2,突破二 电场中的Ex图象 1点电荷的Ex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
3、。图3 图4,2两个等量异种点电荷的Ex图象(1)两电荷连线上的Ex图象如图5。(2)两电荷连线的中垂线上的Ey图象如图6。图5 图6,3两个等量同种点电荷的Ex图象(1)两电荷连线上的Ex图象如图7。(2)两电荷连线的中垂线上的Ey图象如图8。图7 图8,【典例2】 (2014河北省衡水中学调研)如图9甲所示,真空中有一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴。理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示,则 ( )图9,(1)在给定了电场的E x图象后,可以由图线确定场强的变化情况,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
4、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。 (2)在这类题目中,还可以由Ex图象假设某一种符合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。,【变式训练】 2两带电荷量分别为q和q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图是 ( ),解析 越靠近两电荷的地方场强越大,两等量异种点电荷连线的中点处场强最小,但不是零,B、D错;两电荷的电荷量大小相等,场强大小关于中点对称分布,C错,应选A。 答案 A,AEBx的大小大于ECx的大小 BEBx的方向沿x轴正方向 C电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量最大 D负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,【变式训练】 3. (双选)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16所示。在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则在x0x0区间内 ( )图16,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,