物理人教版（2019）必修第三册10.3.2专题静电场图像问题（共14张ppt）

(共14张PPT)
§10.3.2
静电场图像问题
电场力做功的正负 电场力和速度夹角
电势能变化 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 电场强度大小 电场线疏密
(已知电荷正负)
动能的增减
1、速度V变化
2、斜率变化
(已知电荷正负)
类型1　v－t图象（只受电场力作用时）
一、图象问题
【例题1】(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
1.意义：E－x是描述电场沿x轴方向（不是其它方向，且电场线必须为直线） 的电场强度E随位置x变化的规律
类型2　E－x图象
2.应用
（1）确定各位置电场强度大小和方向及电势
①E>0表示E方向为正方向，即X轴正方向，电势降低方向
②E<0表示E方向为反方向，即X轴负方向，电势升高方向
（3）求电势差U:根据U=Ed=EΔX, E－x图线与x轴所围图形面积表示电
势差U，有上下正负面积之分，（如图所示：U-11=s下+S上=0）
（4）判断电场力、加速度、电场力做功、电势能变化
E
E
【例题2】(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
【变式训练】 (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8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
1
2
3
4
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6
7
8
9
10
11
12
CD
【变式训练】静电场E-X如图,一带电粒子在X轴上以O点为中心作往复运动，只受电场力运动过程中电势能和动能的总和为A,且φO=0
则下列说法正确的是（ ）
A.粒子带负电
B.带电粒子在O点两侧分别做匀变速直线运动
C. X0处的电势为-E0X0/2
D.若带电粒子带电量为q,则粒子运动区间为
AC
类型3　φ－x图象
1.意义：φ－x是描述电场沿x轴方向（不是其它方向，且电场线必须为直线） 的电势随位置x变化的规律
2.应用
（1）确定各位置电势高低，并确定电场方向
①电势降低方向为电场方向
②电势升高方向为电场反方向
（2）由于电场强度 而φ－x图像斜率 所以
①斜率k的绝对值等于E的大小，k增大，E增大，k=0,则E=0
②k的正负表示E方向的负正，表示电势升高和降低
（3）根据EP=qφ,判断电荷移动时电势能、动能变化以及静电力所做功
【例题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变化的关系图象如图11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
【变式训练】(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，电场力的冲量为零
D.粒子从坐标轴上x1处运动到x2处，加速度先增大后减小
E
E
BC
类型4　Ep－x图象
1.意义：EP－x是描述电场中某点电荷沿x轴方向（不是其它方向，且电场线必须为直线） 的电势能EP随位置x变化的规律
2. 确定电势能EP大小和EP变化→(Ek变化)，→φ升降
①正电荷，EP越大，（Ek越小），电势φ越高
②负电荷，EP越大，（Ek越小），电势φ越低
3.判断电场力大小和方向，从而判断电场强度大小和方向
EP-x图线的斜率k=ΔEP/ΔX=-W/d=-F静电力,
（1）斜率大小等于电场力F大小，当K=0时，有Eq=0, E=0.
（2）斜率的正负表示电场力F的方向的负正，不是电场强度方向。
①K>0表示电场力为X轴反方向 ② K<0表示电场力为沿X轴正方向
【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7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
【变式训练】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
谢谢 再见！