第十章 静电场中的能量 微专题1 静电场中的图像问题-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册人教版2019（课件）

第十章 静电场中的能量 微专题1　静电场中的图像问题 必修第三册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1. 认识常见的φ－x图像、E－x图像、Ep－x图像、v－t等图像，理解其特点． 2. 能应用相关规律，分析具体图像的截距、斜率、面积等特征量的意义，能分析解决有关问题． 素养生成 • 综合应用 3 1 φ－x图像 1. 常见电场的φ－x图像(取无限远处电势为零) 模型 φ－x图像 正点电荷   负点电荷   分类悟法 素养生成•综合应用 模型 φ－x图像 两个等量异种点 电荷连线上   两个等量同种点 电荷连线上   两个等量同种点 电荷中垂线上   分类悟法 素养生成•综合应用 2．φ－x图像的特点 (1) 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． (2) φ－x图线的斜率大小等于场强大小，电场强度为零处，其切线的斜率为零；斜率的正、负代表场强的方向． (3) 分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后做出判断，或直接用Ep＝qφ判断． 分类悟法 素养生成•综合应用 　　　　反射式速调管是常用的微波器件之一，某速调管内电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示，PO＝OM＝MN.一电子仅在电场力作用下，从P点由静止开始运动，则电子 (　　) A. 将在P、M之间做往复运动 B. 从P到O的运动过程中，加速度不断增大 C. 从P到M的运动过程中，电势能先增大后减小 D. 从P点沿x轴正方向运动过程中加速时间是减速 时间的一半 1 D　 分类悟法 素养生成•综合应用 分类悟法 素养生成•综合应用 　　　(多选)两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点，两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(OB>BD)，取无限远处电势为零，由图可知 (　　) A. B点电场强度为零 B. Q1为负电荷，Q2为正电荷 C. Q1电荷量一定大于Q2电荷量 D. 将电子沿x轴从A点移到C点，电场力一直做正功 2 BCD　 解析：由φ－x图像的斜率看出，B处的电场强度不为零，A错误；无限远处电势为零，而Q1处电势小于零，Q2处电势大于零，则知Q1为负电荷，Q2为正电荷，B正确；B点的电势为零，则OD中点的电势小于零，可知Q1的电荷量大于Q2的电荷量，C正确；将电子沿x轴从A点移到C点，即将电子由低电势处移到高电势处，电场力一直做正功，D正确． 分类悟法 素养生成•综合应用 E－x图像 1. 几种常见的E－x图像 2 模型 E－x图像 正点电荷   负点电荷   分类悟法 素养生成•综合应用 模型 E－x图像 两个等量异种点 电荷连线上   两个等量异种点 电荷中垂线上   分类悟法 素养生成•综合应用 模型 E－x图像 两个等量同种点 电荷连线上   两个等量同种点 电荷中垂线上   分类悟法 素养生成•综合应用 2. E－x图像的特点 (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”对应电势差，“面积”大小对应电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定． (4) 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． 分类悟法 素养生成•综合应用 　　　　(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轴正方向为场强正方向，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的过程中速度先增大，后减小 3 BC　 分类悟法 素养生成•综合应用 解析：x2到x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；x1到x3处场强为x轴负方向，则从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x3处电势能较大，B正确；正电荷由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大，后减小，故由F＝qE知电场力先增大，后减小，故C正确；正电荷由x1运动到x4的过程中，场强一直为负，表示电场力与运动方向相反，电场力一直做负功，则速度一直减小，D错误． 分类悟法 素养生成•综合应用 　　　如图甲所示，在真空中固定两个相同的点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的E－x图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场的正方向).若在坐标原点O由静止释放一个电荷量为q的正点电荷，它将沿x轴正方向运动，不计重力，则 (　　) A. A、B带等量正电荷 B. 点电荷在x1处电势能最大 C. 点电荷q在x2处动能最大 D. 点电荷q