1.6 电场中的图像问题 word版含答案

人教版物理选修3-1——9电场中的图像问题及静电现象-提高

一、电场中的图像问题
1．等量异种电荷
⑴ 在两个电荷的连线上，我们以两电荷连线的中点为坐标原点，连线为轴，连线的中垂线为纵轴（纵轴表示场强），取轴方向为正方向，作出的图象如图1所示。

⑵ 在两点电荷连线的中垂线上，若以点为坐标原点，中垂线为横轴，纵轴为电场强度，取上图中场强向右为正方向，作出的图象如图2所示。


⑶ 等量异种电荷连线的中垂面上是一个等势面，若把这个面延伸到无限远处，该等势面电势为零。在两电荷连线上，关于点对称的两点电势不等，但电势的绝对值相等。以两电荷连线中点为坐标原点，连线所在线横轴为轴，纵轴为电势φ ，建立直角坐标系。作出的图象如图3所示。



2．等量同种正电荷
⑴ 在两个正电荷的连线上，若以两电荷连线中点为坐标原点，两电荷连线所在线为轴，纵轴为电场强度，建立直角坐标系，场强与轴正方向相同为正，作出的图象如图4所示。

⑵ 在中垂线上，若以两电荷连线中点为坐标原点，中垂线为横轴轴，电场强度为纵轴，建立直角坐标系，取上图中电场线竖直向上为正方向，作出的图象如图5所示。

⑶ 等量同种正电荷形成的电场，若取无穷远处电势为零，电场中各点的电势都大于零。关于两电荷连线的中点对称的任意两点电势相等，在两电荷连线上，越接近中点，电势越低，中点是连线上电势的最低点，但不为零。在连线与延长线上，关于某电荷对称的两点电势不相等，连线上的电势高于延长线上的电势。若以两电荷连线中点为坐标原点，两电荷连线所在线为轴，以纵轴为电势φ，作出的图象如图6所示。

⑷ 在两电荷连线中垂线上，中点电势最高，根据沿电场线方向电势逐渐降低。若以电荷连线中点为坐标原点，中垂线方向为横轴。纵轴为电势φ，作出的图象如图7所示。


注意：关于电场中的、图象的关键问题
对任何一个图象的理解，我们一定要注意图象的五个要点：点、线、斜率、截距和面积。
在电场中的图象中，图中图线与x 轴所围图形面积表示电势差。
在电场中的图象中，除了可以直接从图中了解各点电势大小的变化外，还可以从图线的斜
率上了解各点场强的大小及方向。图象的斜率大小表示该方向上场强的大小，斜率的正负表示
方向，为正值表示与场强方向相反，为负值表示与场强方向相同。
(
例题精讲
)
两带电荷量分别为和的点电荷放在x轴上，相距为，能正确反映两点电荷连线上场强大小与关系的图象是 A B C D

A


真空中相距为的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上和的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是 A．处的电势一定为零 B．点电荷M、N一定为同种电荷 C．点电荷M、N一定为异种电荷 D．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为

B


空间有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图象如图所示。下列说法正确的是 A．点的电势最低 B．点的电势最高 C．和两点的电势相等 D．和两点的电势相等

C


两个等量异种点电荷位于轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图 A B C D

A


如图（a）所示，在x轴上的两点分别放有和两个点电荷，位置坐标分别为0和1。图（b）反映沿x轴电势分布情况的图线，正确的是 （a） A B C D （b）

B



静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的折线，图中和为已知量。一个带负电的粒子在电场中以为中心，沿轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为、电量为，其动能与电势能之和为（）。忽略重力，求： ⑴ 粒子所受电场力的大小； ⑵ 粒子的运动区间； ⑶ 粒子的运动周期。

⑴ ；⑵ ；⑶



****************************************************************************************

空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点、点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有
A．的大小大于的大小
B．的方向沿轴正方向
C．电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大
D．负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功
AD
****************************************************************************************

(
1
)