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(共18张PPT)
专题：静电场中的三类图像问题
一、φ-x图像问题
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,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EP=qφ ,通过 的“十”“一”与 φ的高低作出判断
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，则表示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,则表示电场强度的大小是不变的，电场为匀强电场。
5.在φ-x图像中可知电场强度的方向,进而可以判断电荷在电场中的受力方向
6.常见的φ-x图像
（1）点电荷的φ-x图像（取无限远处为零）
（3）两个等量同种点电荷的φ-x图像
（2）两个等量异种电荷连线上的φ-x图像
当堂练
1、某静电场在x轴正半轴上的电势φ随x变化的关系如图所示,则(　　)
A.x1处跟x2处的电场强度方向相同
B.x1处跟x2处的电场强度大小相等
C.若把带正电的粒子从x1处移到x2处,电场力先做正功后做负功
D.同一个带正电的粒子在R处具有的电势能小于在x2处的电势能
A
2、两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点,两者连线上各点电势高低如图中曲线所示(OB>BD),取无穷远处电势为零,由图可知,下列说法错误的是 (　 )
A.B点的电场强度为零
B.Q1为负电荷,Q2为正电荷
C.Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量
D.将电子沿x轴从A点移到C点,电场力一直做正功
A
当堂练
当堂练
3.(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变化的关系图像如图所示,其中P点电势最高,且xAPA.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
二、E-x图像
1、E-x图像反映了电场强度位移变化的规律,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。
2.在给定了电场的 E-x图像后,可以由图线确定电场强度、电势的变化情况, E-x图线与x轴所围形“面积”表示电势差(如图所示),两点的电势高低跟据电场方向判定。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。
3、这类题目中还可以用E-x图像画出对应的电场，利用这种已知的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理有关问题。
4、常见的E-x图像
（1）点电荷的E-x图像
正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系图像大致如图
（2）两个等量同种点电荷的E-x图像，如图
（3）两个等量异种点电荷的E-x图像，如图
当堂练
4、空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.O点的电势最低
B.x2点的电势最高
C.x1和-x1两点的电势相等
D.x1和x3两点的电势相等
C
A.若 点的电势为零，则 点的电势为
B.粒子从 到 做匀速直线运动
C.粒子在 段电势能变化量小于在 段电势能变化量
D.粒子运动到 点时动能为
5、（多选）某条电场线是一条直线，上边依次有、 、 、 四个点，相邻两点间距离均为 ，以 点为坐标原点，沿电场强度方向建立 轴，该电场线上各点电场强度 随 的变化规律如图所示， 轴正方向为场强正方向.一个带电荷量为 的粒子，从 点由静止释放，仅受电场力作用.则( )
AD
当堂练
三、Ep-x图像
1、Ep-x图像描述的是带电粒子沿轴运动时具有的电势能随位置变化的情况,结合 E,图像可以分析电场力做功、场强 E、电势 o 及粒子的电性等有关问题。
2、Ep-x图像有以下三个方面的应用
(1)Ep-x图像可以判断某一位置电势能的大小,进而确定电势能的变化情况,根据电势能的变化可以判断电场力做功情况,结合带电粒子的运动可以确定电场力的方向。
(3)根据Ep-x图像,在已知电荷量的情况下还可Ep=qφ计算电势的大小,进一步求得电势差U。
(2)Ep-x图像可以判断电场力的大小，即图像的斜率大小表示电场力F的大小。
6、（多选）两个点电荷 、 固定于 轴上， 位于坐标原点 ,将一带正电的试探电荷从足够远处沿 轴负方向移近 ，在移动过程中，试探电荷的电势能随位置的变化关系如图所示.则下列判断正确的是( )
A. 点电势为零， 点场强为零
B. 点场强为零， 点电势为零
C. 带负电， 带正电，且 电荷量较小
D. 带正电， 带负电，且 电荷量较小
AC
当堂练
7、空间中有一试探电荷处在一区域电场中,沿某一方向建立x轴,该试探电荷在x轴各点的电势能Ep随x的分布如图所示。根据Ep-x图像,下列说法正确的是(　　)
A.x1处的电场强度大于0
B.沿x轴正方向电势逐渐降低
C.x3处的电场强度大于x4处的电场强度
D.试探电荷从x3处运动至x2处的过程中,电场力做功为Ep1-Ep2
当堂练
C
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