专题 电场中的图像问题 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

电场中功能关系与图像问题 (1)若只有电场力做功,则电势能与动能之和保持不变. 求电场力做功的四种方法 (1)定义式:WAB=Flcos α=qElcos α(适用于匀强电场). (3)动能定理:W电+W其他=ΔEk. (2)电势的变化:WAB=qUAB=q(φA-φB). (4)电势能的变化:WAB= -ΔEp=EpA-EpB. 电场中的功能关系 (2)若只有电场力和重力做功,则电势能、重力势能、动能之和保持不变. (3)除重力、弹力外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量. (4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化. 1.即φ-x图像切线的斜率绝对值表示在x 轴方向上的电场强度的大小 2.φ-x图像中可以直接判断各点电势的大小, 确定在x方向上的电场强度的方向。 3.φ-x图像中分析移动电荷的电势能的变化,可用WAB=qUAB=-ΔEp进行相关计算。 φ-x图像 1.(2023·四川省泸县第一中学高二开学考)如图(a),AB是某电场中的一条电场线,若有一电子仅在电场力的作用下,以某一初速度沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示。以下说法正确的是 A.A、B两点的电场强度EA<EB B.电子在A、B两点的速度vA<vB C.A、B两点的电势φA>φB D.电子在A、B两点的电势能EpA>EpB (1)依据φ-x图像切线斜率的意义判断在x轴方向上的场强大小和方向。 (2)依据电势高低与电场线方向关系,判断场源电荷带电的正负。 (3)依据电势的变化及检验电荷的电性判断电势能的增减进而判断电场力做功的正负。 总结提升 2.(2023·绵阳市科学城第一中学高二期末)如图所示,在x轴上的-3a处和3a处分别固定电荷量为QA、QB的正点电荷A、B,图中曲线是两点电荷连线上各点电势φ与位置x间的关系图像,其中x=a处为曲线的最低点。现从x=2a处由静止释放一质量为m、电荷量为+q的点电荷,点电荷仅在电场力作用下运动,则下列正确的有 A.x=a处电场强度为零,点电荷的速度最大 B.两点电荷的电荷量之比QA∶QB=3∶1 C.点电荷可能到达x=-2a处 D.点电荷将以x=a为中心做往复运动 E-x图像 1.E-x图像反映了电场强度E随位移x变化的规律。 2. 设x轴正方向为E的正方向,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。 3.图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定。 3.(多选)(2023·凉山州宁南中学期末)静电场在x轴上的电场强度E随位移x的变化关系图像如图所示,x轴正方向为电场强度正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则 A.x2和x4处电势相等 B.点电荷由x1运动到x3的过程中电势能增大 C.点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D.x1与x2间的电势差大于x2与x3间的电势差 Ep-x图像 1.Ep-x图像 反映了电势能Ep随位置x变化的规律，根据电势能变化确定电场力做功的情况。 2.图像切线斜率的绝对值表示电场力的大小，图像切线斜率为零时该点的电场强度的大小为零。 4.(多选)(2024·宜宾市第四中学高二开学考)一带正电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变化的关系图像如图所示,其中O~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.O~x1电势逐渐升高 B.O~x1段微粒做加速度逐渐增大的减速运动 C.x1~x2段的电场为匀强电场 D.x2~x3段的电势沿x轴均匀减小 $