2023届上海市新高考物理一轮复习课件：7.4静电场

上海新高考物理 一轮复习 第七章 静电场（4） 静电场中的图像 1 概述 知识点 1 静电场中的图像 静电学中的v-t 根据v－t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，可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． t o 斜率是a v 尤其是需要注意的是： 若是正电荷，其受力方向就是该点的电场强度方向 若是负电荷，其受力方向就是该点的电场强度方向的反方向 3 静电学中的v-t 示例1光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量m＝1 kg的带正电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v－t图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定(　　)多选 ( A )中垂线上B点电场强度最大 ( B )两点电荷是负电荷 ( C ) B点是A、C连线的中点 ( D ) UBC>UAB AD 4 静电学中的v-t 变式1如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，其中Q1带负电，a、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。以下说法中正确的是(　　) ( A ) Q2一定带正电 ( B ) Q2的电荷量一定小于Q1的电荷量 ( C ) b点的电场强度最大 ( D )粒子由a点到c点运动过程中，粒子的电势能先增大后减小 ABD 5 静电学中的φ－x 电场强度的大小等于φ－x图线的切线斜率的绝对值，如果图线是曲线，电场为非匀强电场；如果图线是倾斜的直线，电场为匀强电场。 x o 匀强电场 φ 非匀强电场 x2 x1 6 静电学中的φ－x 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，进而可以判断电荷在电场中的受力方向。电场强度为零处φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零。 (如图) x o x1处图线切线的斜率为0 即Ex1=0 φ x2处图线切线的斜率的绝对值比x4处的大。即Ex2 > Ex4 x4 x3 x2 x1 斜率为正 匀强电场向负 电势为正 电势为负 x3处电势φ=0，但图线切线的斜率不等于0。所以Ex3 ≠0 斜率为负 匀强电场向正 7 静电学中的φ－x 电场中常见的φ－x图象 (1)点电荷的φ－x图象(取无限远处电势为零)，如图 x φ + x φ - 8 静电学中的φ－x 电场中常见的φ－x图象 （2）两个等量同种点电荷连线上的φ－x图象，如图 x φ + + y φ + + 两电荷的连线上 两电荷的连线的中垂线上 9 静电学中的φ－x 电场中常见的φ－x图象 （3）两个等量异种点电荷连线上的φ－x图象，如图 x φ + - y φ + - 两电荷的连线上 两电荷的连线的中垂线上 10 示例2某静电场电势φ在x轴上的分布如图所示，由图可知，下列说法中正确的是(　　) ( A ) x1和x2处电场强度相同 多选 ( B ) x1处电场强度比x2处大 ( C ) －x2到x2之间有三处场强为零 ( D )负电荷从x1移动到x2，电势能减小 BC 静电学中的φ－x 11 变式2如图两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图象如图所示，其中P点电势最高，且xAP<xPB，则(　　) ( A ) q1和q2都是负电荷 多选 ( B ) q1的电荷量大于q2的电荷量 ( C )在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧，电势能先减小后增大 ( D )一点电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐变小 AC 静电学中的φ－x 12 E－x图象反映了电场强度随位移变化的规律，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。 静电学中的E－x E－x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差(如图所示)，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。 x E O x1 即使电场是非匀强电场，但是可以利用微元思想 13 示例3空间内有一沿x轴分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示。－x1、x1、x2、x3是x轴上的四个点，图象关于坐标原点O中心对称，下列说法中正确的是(　　)多选 ( A ) －x1处的电势比x1处的电势高 ( B )将正电荷由－x1移到x2，电势能先增大后减小 ( C )将一负电荷由－x1处由静止释放，若只受电场力作用， 它将在－x1和x1之间往复运动 ( D )负电荷在4个点中位于x2处