靜電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題

1、行路致遠(yuǎn)，砥礪前行。精誠(chéng)進(jìn)取，不負(fù)韶光。靜電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題三種圖像類型1v－t圖象：根據(jù)vt圖象的速度變化、斜率變化（即加速度大小的變化），確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化2φ－x圖象：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ－x圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，φ－x圖線存在極值，其切線的斜率為零；（2）在φ－x圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；（

2、3）在φ－x圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用WAB＝qUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷3E－x圖象：（1）反映了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律；（2）E＞0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向；E＜0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向；（3）圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差，“面積”大小表示電勢(shì)差大小，兩點(diǎn)的電勢(shì)高低根據(jù)電場(chǎng)方向判定[思維深化]在電勢(shì)能Ep與位移x的圖象中，與x軸的交點(diǎn)和圖象斜率分別表示什么？答案與x軸的交點(diǎn)是電勢(shì)為零的點(diǎn)，圖象斜率反映靜

3、電力的大小，也間接反映了電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小典例應(yīng)用【例1】[對(duì)v－t圖象的理解]（2014海南9）（多選）如圖1甲，直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中的v－t圖象如圖乙所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有（）圖1AφaφbBEaEbCEaWb答案BD解析電場(chǎng)線為直線，帶負(fù)電的

4、粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由靜止釋放，那么一定沿著電場(chǎng)力的方向運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向左，b點(diǎn)的電勢(shì)高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由v－t圖象的斜率表示粒子運(yùn)動(dòng)的加速度可知粒子運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越小，故b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，EaEb，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正確【例2】[對(duì)E－x圖象的理解]（2014上海19）（多選）靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖2所示，Greatwksareperfmednotbystrengthbutby

5、perseverance完成偉大的事業(yè)靠的不是力量，而是毅力3答案D解析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能的變化規(guī)律是非線性的由Ep—x圖象知，帶電粒子的電勢(shì)能不是均勻變化的，靜電力不能為恒力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；帶電粒子僅受靜電力作用，故電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，電勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量，即動(dòng)能增加得越來(lái)越慢，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于靜電力不是恒力，加速度a應(yīng)該越來(lái)越小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確習(xí)題演練電場(chǎng)中圖象問(wèn)題的處理方法解決圖象問(wèn)題時(shí)首先根

6、據(jù)圖象的意義，寫(xiě)出有關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，其次需要巧妙地利用圖象的截距、斜率、極值點(diǎn)、變化趨勢(shì)、面積等信息分析處理物理問(wèn)題1如圖1所示，實(shí)線是電場(chǎng)線，一帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下沿虛線由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，其速度－時(shí)間圖象是選項(xiàng)中的（）圖1答案B解析電場(chǎng)力的方向指向軌跡的凹側(cè)且沿與電場(chǎng)線相切的方向，因此粒子從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角大于90，粒子做減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力越來(lái)越小，加速度越來(lái)越小，故B項(xiàng)正確。2電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線如

7、圖2中實(shí)線a、b、c所示，三條等勢(shì)線的電勢(shì)φa＞φb＞φc。一電子以沿PQ方向的初速度，僅在電場(chǎng)力的作用下沿直線從P運(yùn)動(dòng)到Q，則這一過(guò)程中電子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象大致是圖線中的（）圖2答案A解析電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的功為W＝q（φP－φQ），因?yàn)閝＜0，且φP＜φQ，所以W＞0，由動(dòng)能定理可知，電子的動(dòng)能不斷增大，即速度不斷增大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；P點(diǎn)附近等勢(shì)面密集，故場(chǎng)強(qiáng)較大，電子在P點(diǎn)附近所受電場(chǎng)力大，電子的加速度也就