第9章 专题提升十六 电场中的图像问题(课件PPT) -【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

专题提升十六 电场中的图像问题 第九章　静电场 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 题型1　电场中的v-t图像 题型2　电场中的φ-x图像 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 题型3　电场中的E-x图像 题型4　电场中的Ep-x图像 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 电场中的v-t图像 赢在微点 物理 大一轮 题型1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 4 根据v-t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，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。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例1】　一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其速度—时间图像如图所示。分析图像后，下列说法正确的是( ) A.A处的电场强度大于C处的电场强度 B.B、D两点的电场强度和电势一定都为零 C.粒子在A处的电势能大于在C处的电势能 D.A、C两点间的电势差大于B、D两点间的电势差 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 因为v-t图线的斜率大小等于粒子的加速度大小，故粒子在A处的加速度大于在C处的加速度，A处的电场强度大于C处的电场强度, A项正确；B、D两点切线的斜率为零，故两点的加速度为零，场强为零，但是电势不一定都为零，B项错误；粒子在A处的速度大于在C处的速度，则粒子在A处的动能大于在C处的动能，由能量守恒定律知，粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，C项错误; 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 根据动能定理可知：q|UCA|=m-m；qUBD=m-m，由题图可知m-m>m-m，则A、C两点间的电势差小于B、D两点间的电势差，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 29 只在电场力作用下的v-t图像问题的解题思路 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 电场中的φ-x图像 赢在微点 物理 大一轮 题型2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 10 (1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小，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，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。 (3)在φ-x图像中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，然后作出判断。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例2】　(2024·湖南卷)真空中有电荷量为+4q和-q的两个点电荷,分别固定在x轴上-1和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势φ随x变化的图像正确的是( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 解法一：根据点电荷周围的电势公式φ=k，设x'处(x'>0)的电势为0，得k+k=0，解得x'=，当0<x<时，φ<0；当x>时，φ>0，D项正确。 解法二：设x轴上x″处的电场强度为0，根据点电荷产生的电场强度公式和叠加原理得k=k，解得x″=1，则在0<x<1范围内电场方向沿x轴负方向，则沿x轴正方向电势增大；在x>1范围内电场方向沿x轴正方向，沿x轴正方向电势降低，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例3】　沿x轴方向的电场，其电势随坐标x变化的图像如图所示,一个带负电的粒子在A处由静止释放，只受电场力的作用开始运动，下列说法正确的是( ) A.粒子先向右匀加速，之后再向右匀减速运动 B.粒子加速运动位移和减速运动的位移相等 C.粒子恰好能到达B点 D.粒子动能与电势能之和先增大再减小 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 由题图电势的变化可知，在x<0区域内，电场方向向左，在x>0区域内，电场方向向右，切线的斜率表示场强的大小，在x<0区域内,场强逐渐变小，在x>0区域内，场强大小不变，所以不可能是匀变速运动，A项错误；由A到O电场力做正功，由O到B电场力做负功,根据电场力做功W=-qU，|UAO|=UOB电势差大小相等，电场力做功为0，所以恰好运动到B点，但由于两侧场强分布情况不同，则AO与BO之间移动距离不相等，由于仅受电场力作用，则动能与电势能之和保持不变，C项正确，B、D两项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 29 只在电场力作用下的φ-x图像问题的解题思路 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 电场中的E-x图像 赢在微点 物理 大一轮 题型3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 17 根据题中给出的E-x图像，确定E的方向，再画出对应电场线的方向，根据E的大小变化，确定电场的强弱分布。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　(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轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正方向运动，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的过程中电场力先减小后增大 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 由题图可知，x1到x4场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，C项正确，D项错误；由x1到x3及由x2到x4过程中，电场力做负功，电势能增大，A项错误，B项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 29 只在电场力作用下的E-x图像问题的解题思路 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 电场中的Ep-x图像 赢在微点 物理 大一轮 题型4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 22 Ep-x图像提供了电势能随距离x的变化信息，图像斜率的绝对值表示电场力，求解时充分利用功能关系。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例5】　(多选)如图甲所示，在某电场 中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、 xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一 电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是( ) A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场 B.A点的电场强度小于B点的电场强度 C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA-EpB D.电子在A点的动能小于在B点的动能 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势能是均匀增加的，故这一定是匀强电场，不是孤立点电荷形成的电场，A项正确；A、B两点的电场强度相等，B项错误；由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB，且EpB>EpA,说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W=EpA-EpB，C项正确；电场力做负功，动能减小，故电子在A点的动能大于在B点的动能，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 29 只在电场力作用下的Ep-x图像问题的解题思路 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——专题提升练16 本部分内容讲解结束 $$