10.3.2 专题：静电场中的图像问题 课件-【飞黄腾达】2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十章 静电场中的能量 专题：静电场中的图像问题 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 功 他们之间有什么关系？ 力 能 知识回顾 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI φ-x 图像的斜率代表什么含义呢？ x φ o φA φB -xA xB E O A B x -xA xB 斜率大小表示场强大小 知识回顾 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 正点电荷电场φ-x 图像是什么样的呢？（取无限远处电势为零） x φ o x o 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 负点电荷电场φ-x 图像是什么样的呢？ x φ o x o 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 等量异种点电荷连线上φ-x 图像是什么样的呢？ x o x φ o +Q -Q 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 等量同种正点电荷连线上φ-x 图像是什么样的呢？ x o x φ o +Q +Q 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 等量同种正点电荷中垂线上φ-x 图像是什么样的呢？ x o x φ o 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI φ-x图像问题 φ-x图斜率大小表示场强大小 沿电场线方向电势逐渐降低 φ-x图中，用WAB=qUAB，分析电荷移动时电势能的变化 电场强度为零处，φ-x图线存在极值，其切线的斜率为零。 在φ-x图像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 进而分析WAB的正负，然后作出判断 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI φ-x图像问题 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题1(多选).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11所示，其中P点电势最高，且xAP<xPB，则（ ） A.q1和q2都是负电荷 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 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 1(多选).某静电场中x轴上各点电势分布图，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下开始沿x轴正向运动，则( ) A.粒子一定带正电 B.粒子运动到坐标轴上x2处速度最大 C.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处，电场力的做功为零 D.粒子从坐标轴上x1处运动到x2处，加速度先增大后减小 BC 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI v-t 图像问题（只受电场力作用时） 速度v变化 斜率变化 ①电场力做功的正负 电场力和速度夹角 ②电势能变化（已知电荷正负） 电势的高低 ①斜率的正负 加速度方向 电场力方向 电场强度方向 ②斜率的大小 加速度大小 电场力大小 电场强度大小 电场线疏密 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题2(多选).光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场，MN是其中的一条直线，线上有A、B、C三点，一带电荷量为＋2×10－3 C、质量为1×10－3 kg的小物块从A点由静止释放，沿MN做直线运动，其运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处的切线斜率最大，C点处的切线平行于t，则下列说法中正确的是( ) A.A、B两点电势差UAB＝－4 V B.小物块从B点到C点电场力做的功W＝10－2 J C.B点为AC间电场强度最大的点，场强大小E＝1 V/m D.由A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大 BC 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 2.一个负电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力作用下沿电场线由A点运动到B点，它运动的v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的(　　) C 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI E-x 图像问题（只受电场力作用时） E－x图是描述沿x轴方向电场（不是其它方向，且电场线必须为直线） 根据U=Ed 求电势差U ①E>0 E方向为x轴正方向 E－x图线与x轴所围图形面积表示电势差U 电势降低方向 ②E<0 E方向为x轴负方向 电势升高方向 判断电场力、加速度、电场力做功、电势能变化 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题3(多选).空间内有一沿x轴分布的电场E，-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( ) A.-x1处的电势比x1的电势高 B.将正电荷由-x1移到x2，电势能先增后减 C.将负电荷由-x1处静止释放，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处电势能最大 BC 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 3(多选).电场中有一条电场线与x轴重合，x轴上各点的电场强度与位置的关系如图所示，一质子仅在电场力作用下，从坐标原点由静止释放沿x轴正方向运动，已知Oa＝ab＝bc＝d，b点电势φb＝0.则( ) A.质子沿x轴做匀速直线运动 B.质子在a、c两点的电势能相等 C.质子在a、b、c三点的动能之比为2∶3∶4 D.坐标原点O的电势为1.5E0d CD 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI Ep-x 图像问题（只受电场力作用时） Ep－x图是描述沿x轴方向电场（不是其它方向，且电场线必须为直线） Ep－x图线的斜率表示静电力 ①正电荷EP越大，电势φ越高 ②负电荷EP越大，电势φ越低 ①k>0表示电场力沿x轴负方向 ②k<0表示电场力沿x轴正方向 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题4.一带负电的微粒只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中0～x1段是曲线，x1～x2段是平行于x轴的直线，x2～x3段是倾斜直线，则下列说法正确的是( ) A.0～x1段电势逐渐升高 B.0～x1段微粒的加速度逐渐减小 C. x2～x3段电场强度减小 D. x2处的电势比x3处的电势高 B 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 4.将两个点电荷qA、qB分别固定在x轴A、B的两个不同位置上，将一带负电的试探电荷由A点的附近沿x轴的正方向移动到B点附近的过程中，电势能随位置变化的图象如图所示，已知xAC>xCB，图中过C点的水平虚线与图线相切,则下列分析正确的是( ) A.两固定点电荷都带正电，且qA>qB B.在AB连线内，C点的电场强度最小但不等于零 C.因试探电荷的电势能始终为正值， 可知A、B两点间沿x轴方向的电场强度始终向右 D.如果将试探电荷的电性改为正电，则该电荷在C点的电势能最大 D 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI φ-x图 Ep-x图 E－x图线与x轴所围图形面积表示电势差U 小结 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI $$