第9章　提分点10　电场中的图像问题-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第九章 静电场 提分点10　电场中的图像问题 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 体系建构 素养提升 5 1 电场中的v－t图像问题 (1) 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． (2) 可以确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化 素养提升 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图所示，一个电荷量为2 C，质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的v－t 图像如图所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法中正确的是(　　) 1 A 素养提升 A. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝1 V/m B. 由C到A的过程中物块的电势能先减小，后变大 C. 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高 D. A、B两点电势差UAB＝5 V 素养提升 2 E -x图像(电场方向沿x轴正方向为正) 1. E -x图像对应电场强度随位移变化的规律，E>0对应电场强度沿x轴正方向；E<0对应电场强度沿x轴负方向． 2. 电场的E -x图像中，可以由图线确定电场强度、电势的变化情况，E -x图线与x轴所围图形“面积”对应电势差(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，可确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况． 素养提升 3. 在这类题目中，可以由E -x图像画出对应的电场，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． 素养提升 某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为x轴正方向，其E －x关系如图所示，ON＝OP，OA＝OB.取O点的电势为零，则(　　) A. A、B的电势相等 B. 从N到O的过程中，电势一直增大 C. 电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小 D. 电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等 2 D 素养提升 【解析】 根据U＝Ed可知E －x图像与坐标轴围成的面积表示某两点的电势差，由于A和B之间图像与坐标轴围成的面积不为零，则A和B点的电势不相等，故A错误；电场强度E的方向为x轴正方向，从N到O电场强度方向沿x正方向增加，根据沿电场线方向电势降低可知，从N到O的过程中，电势一直降低，故B错误；从N到P电场线方向一直是沿x轴正方向，电子从N移到P的过程中电场力方向一直沿x轴负方向，电场力一直做负功，电势能一直增大，故C错误；根据U＝Ed可知E － x图像与坐标轴围成的面积表示某两点的电势差，从N到O和从O到P电势差相等，根据W＝qU可知，电子从N移到O和从O移到P的过程中，电场力做功相等，故D正确． 素养提升 3 φ-x图像(电场方向与x轴平行) 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，可根据电势大小关系确定电场强度的方向． 素养提升 3. 在φ -x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，分析WAB的正负，作出判断． 4. 在φ -x图像中可以判断电场类型，如图所示，如果图线是曲线，则电场强度的大小是变化的，电场为非匀强电场；如果图线是倾斜的直线，则电场强度的大小是不变的，电场为匀强电场． 5. 由φ -x图像可知电场强度的方向，可以判断电荷在电场中的受力方向． 素养提升 (2022·无锡期终调研)如图所示，在x轴上放有两个电荷量分别为q1和q2的点电荷，其中q1位于x轴的坐标原点，电荷q2的右侧各点电势φ随x变化的关系如图中曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中B点电势为零，BD段中的电势最低点为C点，则下列说法中正确的是(　　) A. A点的电场强度方向向左 B. 两点电荷的电荷量的大小关系为q1<q2 C. B点到D点的电场强度先增大，后减小 D. 将一带负电的试探电荷从C点移到D点，电场力做负功 3 A 素养提升 素养提升 4 Ep-x图像、Ek-x图像 1. Ep-x图像 素养提升 (2) 仅在电场力作用下，粒子运动的轨迹可能与电场线重合，也可能不重合，当电场线为直线且粒子初速度为0或速度方向与电场力方向在同一直线上时，粒子的运动轨迹与电场线重合． 2. Ek-x图像 素养提升 (2023·南京一中期中)如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m＝1 kg的带负电小滑块(可视为质点)在x＝1 m处以初速度v0＝2.4 m/s沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ＝0.1.整个区域存在沿水平方向的电场