专题 电场线与E-x图像
热点突破:电场中“E-x”图象的剖析及应用

审 1.可参考U=Ed确定E-r所围面积表示的 题 物理意义.且可由图中面积求ΔU.
析 2. 利用r=R处E0的值求电荷量. 疑 3. –q由R运动到2R遵从能量守恒定律.
转 解析
解析显隐
三、规律方法
➢3.规律方法
规律方法
1.由给定电场的E-x图象,可以确定场强、电势的变化 情况.
E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差. 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. 2.此类题目中,还可以由E-x图象假设某一种符合E-x图 线的电场,利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布 或场源电荷来处理相关问题.
二、典例剖析
➢2. 典例剖析
【例2】在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等 的点电荷,如图示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以 x轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中x轴上关于原点对 称的c、d两点,下列结论正确的是( ) A.两点场强相同,c点电势更高 B.两点场强相同,d点电势更高 C.两点场强不同,两点电势相等, 均比O点电势高 D.两点场强不同,两点电势相等, 均比O点电势低
【变式训练2】(多选)(2014·上海单科,19)静电场在x轴上的场E 随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,带正电的点 电荷沿x轴运动,则点电荷( ) A.在x2和x4处电势能相等 B.由x1运动到x3的过程中电势能增大 C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小 D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
一、热点透析
➢1.热点透析
电场中的“E --x”图象 1.几种常见的E-x图象
(1)点电荷的E-x图象
正点电荷的电场强度E随 坐标x变化关系的图象
专题-电场线与E-x图像ppt课件

- AoB-
x
•专题-电场线与E-x图像
E
x
+ o+
x
++
•专题-电场线与E-x图像
4、等量同种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(2)
E
-o-
x
x
--
•专题-电场线与E-x图像
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图 像(1)
试描述此电场沿x轴的 特点?
猜想此电场E沿x轴 的的图像。
E
o
x
x
•专题-电场线与E-x图像
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图 像(2)
试描述此电场沿x轴的特点?猜想此电场E沿x轴的图
像。
E
E
+
o
x
x
kQ E x2
•专题-电场线与E-x图像
3、孤立的负点电荷的电场线与E-x图像
E
E
x
-
o
x
E
kQ x2
•专题-电场线与E-x图像
4、等量同种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(1)
试描述此电场沿x轴的 特点?
猜想此电场E沿x轴 的图像。
几种常见的电场线图
E-x图像:空间中静电场在某一方向(x轴)上的场
强E随位置(坐标x)变化的关系图像。
•专题-电场线与E-x图像
1、匀强电场的电场线与E-x强图像 试描述此电场的特点? 猜想此电场E的图像。
E
E
o
x
x
o
E E0 (定值)
•专题-电场线与E-x图像
2、孤立的正点电荷的电场线与E-x图像
x2 x3
x
•专题-电场线与E-x图像
例4、(2012年陕西)空间存在一沿x轴方向的静电场, 电场强度E随x变化的关系如图所示,图线关于坐标原点 对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中正确的是 Nhomakorabea AB )
专题47 电场能的性质和电场中φ-x、Ep-x、E-x三种图像(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题47 电场能的性质和电场中φ-x、Ep-x、E-x三种图像特训目标特训内容目标1 电势、电势能和电势差(1T—4T)目标2 等势面(5T—8T)目标3 匀强电场中电势差和电场强度的关系(9T—12T)目标4 φ-x图像(13T—16T)目标5 E-x图像(17T—20T)p目标6 E-x图像(21T—24T)一、电势、电势能和电势差1.一个带负电的粒子从x=0处由静止释放,仅受电场力作用,沿x轴正方向运动,加速度a随位置变化的关系如图所示,x2-x1=x3-x2可以得出()A.在x1和x3处,电场强度相同B.从x1到x3过程中,电势先升高后降低C.粒子经x1和x3处速度等大反向D.粒子在x2处电势能最大【答案】B【详解】A .由牛顿第二定律qE =ma 可知在x 1和x 3处,电场强度大小相等,方向相反,A 错误;B .根据图像可知,从x 1到x 3过程中,粒子先加速后减速,所以电场力先做正功,后做负功,电势能先减小后增大,x 2处,电势能最小,根据E p =qφ可知,粒子带负电,所以电势先升高后降低,B 正确,D 错误;C .根据运动学公式v 2=2ax 可知,a -x 图像的面积表示22v ,所以粒子经x 1和x 3处速度大小相等,方向相同,C 错误。
故选B 。
2.如图所示,a 、b 、c 、d 为正方形的四个顶点,在a 、c 两点分别固定一电荷量为q +的点电荷,在d 点固定一电荷量为q -的点电荷。
现将另一电荷量为q -的点电荷P 从无穷远处移动到b 点并固定,移动该电荷过程中电场力做功为W ,之后将固定在c 点的点电荷移走,规定无穷远处电势为0,下列说法错误..的是( )A .未移入点电荷P 前,b 点的电势为W qB .将c 点的点电荷移走后,c 点的电势为W q C .若将另一带电量为2q +的点电荷从无穷远处移动到c 点,电场力做功为2WD .若将另一带电量为2q +的点电荷固定在c 点,O 点的电场强度方向指向a 点【答案】B【详解】A .根据电势的定义可知,电场中某点的电势为将试探电荷从该点移动到0电势点处电场力做的功与点电荷电量的比值,因此未移入点电荷P 前,b 点的电势为b W W q qϕ-==-选项A 正确;B .根据对称性可知,移走c 点的点电荷的过程中电场力做功为W -,可知移走后c 点的电势为W q-,选项B 错误; C .将另一带电量为2q +的点电荷从无穷远处移动到c 点,电场力做功2W W '=选项C 正确; D .将另一带电量为2q +的点电荷固定在c 点,根据矢量叠加原理可知,因bd 两点的负电荷在O 点的合场强为零,则ac 两处的电荷在O 点的电场强度方向指向a 点,选项D 正确。
EX图像和电势X图像的电场试题及答案

E-X图像和ϕ-X图像的电场试题及答案E-X图像:(这类试题需要先把电场线大体方向画出)E>0表示E的方向沿X轴的正方向,即电场线的方向沿X轴的正方向。
E<0表示E的方向沿X轴的负方向,即电场线的方向沿X轴的负方向。
E-X图像高考物理试题如图所示,一边长为l的正方形,其中a、b、c三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Q,O点为正方形的中心,d点为正方形的另一个顶点.以下关于O点和d点说法正确的是()A.O点和d点的场强方向相同B.d点比O点的电势高C.同一试探电荷+q在d点比在O点受到的电场力大D.同一试探电荷+q在d点比在O点的电势能大2014上海19.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,带正电的点电荷沿x 轴运动,则点电荷()(A)在x2和x4处电势能相等(B)由x1运动到x3的过程中电势能增大(C)由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小(D)由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大第19题图19.BC【解析】由图象可知,电荷从x1运动到x4的过程中,电场力做负功,电势能增加,故A错B对;由x1运动到x4过程中场强先增加后减小,由FEq=知,电场力沿x轴负方向先增大再减小,故C对,D错.•(2013年5月武汉市武昌区质检)有一个均匀带电圆环,以圆环圆心O为坐标原点,过O且垂直于圆环平面的线为x轴,如下图甲所示,现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像如图乙所示(场强为正值,表示方向沿x轴正方向),H、I是x轴上两点,且HO<OI,取无穷远处电势为零。
则以下分析正确的是A.该圆环带负电 B.x轴上O点电势为零C.将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中,电势能先增大后减小 D.H点的电势低于I点的电势•(2013山东淄博期末).一带正电的检验电荷,仅在电场力作用下沿x轴从向运动,其速度v随位置x变化的图象如图所示.和处,图线切线的斜率绝对值相等且最大.则在轴上A.和两处,电场强度相同 B.和两处,电场强度最大C.=0处电势最高 D.从运动到过程中,电荷的电势能逐渐增大• (2013山东省青岛市模拟)空间有一沿 x 轴对称分布的电场,其电场强度 E 随 x 变化的图象如图所示.下列判断正确的是A .O 点的场强最小,电势最低B .-x1 处的电势和 x1 处的电势相等C .电子从 x1 处到-x1 处的过程中速度先减小后增大D .电子从 x1 处到-x1 处的过程中电势能一直减小2010年(江苏卷)5.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。
专题45 电场中的φ-x、Ep-x、E-x三类图像(解析版)

2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题45 电场中的φ-x、Ep-x、E-x三类图像导练目标导练内容目标1φ-x图像目标2Ep-x图像目标3E-x图像一、φ-x图像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W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断。
【例1】沿电场线所在直线建立如图所示Ox轴,x轴上各点电势 随x的变化规律如图所示,坐标点O、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应,O点电势为零。
带电量为-e 的电子从O点由静止释放,仅受电场力作用,下列说法正确的是()A .在0~3x 区间内,电场方向始终指向x 轴正方向B .电子到达B 点时动能为02e ϕC .电子从A 运动到C ,加速度先增大后减小D .若在B 点给电子一个沿x 轴方向的初速度,电子一定会在AC 间做往复运动【答案】B【详解】A .沿电场线方向电势降低,在0~3x 区间内,电势先升高、再降低、再升高,则电场线方向没有始终指向x 轴正方向,故A 错误;B .根据动能定理0k 02B e E ϕ⎛⎫--= ⎪⎝⎭电子到达B 点时动能为0k 2B e E ϕ=故B 正确;C .电势ϕ随x 图像的斜率大小等于电场强度,电子加速度大小为eEa m =由图像可知,A 、C间斜率先变小后变大,则加速度先变小后变大,故C 错误;D .若在B 点电子的初速度为沿+x 轴方向,BC 间电势升高,电场线方向由C 指向B ,电场力由B 指向C ,电子做加速运动;若在B 点电子的初速度为沿-x 轴方向,同理,电子也做加速运动。
故电子不会再AC 间做往复运动,故D 错误。
故选B 。
二、Ep -x 图像1.根据电势能的变化可以判断电场力做功的正负,电势能减少,电场力做正功:电势能增加,电场力做负功。
静电场专题:电场中的图象问题(电势 场强分布图像)(PDF版)

(4)常见的几种 E-x 分布图像
①匀强电场的电场线与场强图像
E
E
x
o
x
E E0 ( 定值)
②孤立的正点电荷的电场线与 E-x 图像
③等量同种正点电荷电场线与点电荷 E-x 图像 连线上:
④等量同种负点电荷电场线与点电荷 E-x 图像 连线上
⑤等量异种点电荷电场线与点电荷 E-x 图像 连线上
中垂线上: 中垂线上 中垂线上
(2)在给定了电场的 Ex 图象后,可以由图线确定电场强度的变化情况,
电势的变化情况,Ex 图线与 x 轴所围图形“面积”表示电势差.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)在这类题目中,还可以由 Ex 图象假设某一种符合 Ex 图线的电场,
利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电 荷来处理相关问题.
2.两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ 随位置x变化规律的是图( )
6.两带电荷量分别为 q 和-q 的点电荷放在 x 轴上,相距为 L,能正确反
映两电荷连线上场强大小 E 与 x 关系的图是(
)
3. 在真空中某区域有一电场,电场中有一点 O,经过 O 点的一条直线上有 P、M、N 三点,到 O 点的距离分别为 r0、r1、r2,直线上各点的电势φ分布 如图 6 所示,r 表示该直线上某点到 O 点的距离,下列说法中正确的是( A.O、P 两点间电势不变,O、P 间场强一定为零 B.M 点的电势低于 N 点的电势 C.M 点的电场强度大小小于 N 点的电场强度大小 D.在将正电荷沿该直线从 M 移到 N 的过程中,电场 力做负功 4.(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图 所示,x轴正向为场 强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( ) (A)在x2和x4处电势能相等 (B)由x1运动到x3的过程电势能增大 (C)由x1运动到x4的过程电场力先增大后减小 (D)由x1运动到x4的过程电场力先减小后增大 5.在如图所示的电场中, 一点电荷+q 沿电场线 方向运动,其电势能随位移变化的关系最接近于下 图中的( )
电场中的图象问题

E合<0
方向向
-Q
左
E合>0 方向向
右
E合=0
E合=0
等量异种点电荷电场线与连线上E-x图像
E
+o -
x
x
+-
-o +
x
E x
-+
等量异种点电荷电场线与中垂线上E-x图像
-
E
o
x
E x
【拓展】如图,已知匀强电场E中沿平行于E的方向 上两点A、B相距d,利用电场的E-x图像求UAB
d
E o AB x
(4)根据题述 E -r 曲线下 O~R 部分的面积等于 R~2R 部分
的面积,球体表面到 2R 处的电势差 ΔU=E20R.由动能定理,
qΔU=12mv2,解得 v= qEm0R.
答案 (1)伏特 (2)E0kR2 (3)E20R (4)
qE0R m
三、电场中的φ -x图象 在电场的φ -x图象中,除了可以直接从图中了解各 点电势大小及变化情况,还可以从图线的斜率上了 解各点场强的大小及方向.当φ -x图象与粒子运动 相结合时,可以涉及的方面有粒子电性、电势能、 电场力做功、动能、速度、加速度等.也可以由φ -x图线的特征先假设是某一具有相同φ -x变化规律 的电场,进而解决问题.
向分量大小和方向
/ 105V 6
d E Ax x dx k
5 4
3
A
2
1
0 P 0.2 0.4 0.6 x/m
o
x
Ex
【典例8】(多选)空间某一静电场的电势在x轴上分布
如图所示,x轴上两点B、C 点电场强度在x方向上的分
量分别是EBx、 ECx,下列说法中正确的有( AD ) A.EBx的大小大于ECx的大小 B.EBx的方向沿轴正方向 C.电荷在点O受到的电场力在x方向上的分量最大
最新专题 电场线与E-x图像

3、孤立的负点电荷的电场线与E-x图像
E
E
x
-
o
x
kQ E x2
___________________________ _______________________
4、等量同种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(1)
试描述此电场沿x轴的 特点?
猜想此电场E沿x轴 的图像。
E
x
+ o+
x
++
高中物理 选修3-1
专题 电场线与E-x图像
重庆市合川中学 曾凡元
几种常见的电场线图
E-x图像:空间中静电场在某一方向(x轴)上的场
) 强E随位置(坐标x_____变____化___的____关____系___图____像。 _______________________
1、匀强电场的电场线与E-x强图像 试描述此电场的特点? 猜想此电场E的图像。
试描述此电场沿x轴的 特点?
猜想此电场E沿x轴 的的图像。
E
o
x
x
___________________________ _______________________
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上E-x图 像(2)
E
-
o
x
-
x
___________________________ _______________________
A
B
C
D
当x l 时 ,E最 小 2
Emin 2 (
kq l )2
8k l2
q
___________________________
2
_______________________
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试描述此电场沿x轴的 特点?
E
+
o
-
x
+
x
-
6、等量异种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(2)
E
-
o
+
x
-
x
+
7、等量异种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上 E-x图像 试描述此电场沿x轴的 特点? 猜想此电场E沿x轴 的图像。
E
-
E
o
x
x
小结:几种常见的E-x图像
E
E
E
-
o
E
x
+
x
x
E
+
+
E
+
+
+
x
+
-
x
x
+
例1、(2009上海物理)两带电荷量分别为+q和-q 的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷 连线上场强大小E与x关系的图象是( A )
A
B
C
D
kq 8 kq 2 2 l 2 l ( ) 2
l 当x 时,E最小 2
E min
例2、如图,已知匀强电场E中沿平行于E的方向上 两点A、B相距d,利用电场的E-x图像求UAB
-
A oB
-
x
E
o
+
x
x
kQ E 2 x
3、孤立的负点电荷的电场线与E-x图像
E
E
o
-
x
x
kQ E 2 x
4、等量同种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(1) 试描述此电场沿x轴的 特点? 猜想此电场E沿x轴 的图像。
E
+
o
+
+
x
+
x
4、等量同种点电荷电场线与点电荷连线上 E-x图像(2)
E
o -
-
x
d
E
o A B
E
E x
S
o A B U AB S
E
x
o A B
S x
U AB Ed S
o A B U AB S
S
x
例3、(2010江苏物理)空间有一沿x轴方向且对称分布 的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,下列说 法正确的是( C ) 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
高中物理 选修3-1
专题 电场线与E-x图像
重庆市合川中学 曾凡元
几种常见的电场线图
E-x图像:空间中静电场在某一方向(x轴)上的场 强E随位置(坐标x)变化的关系图像。
1、匀强电场的电场线与E-x强图像 试描述此电场的特点? 猜想此电场E的图 Nhomakorabea。E
E
x
o
E E0 ( 定值)
o
x
2、孤立的正点电荷的电场线与E-x图像 试描述此电场沿x轴的特点?猜想此电场E沿x轴的图 像。 E
x1
o
x1
x2
x3
x
例4、(2012年陕西)空间存在一沿x轴方向的静电场, 电场强度E随x变化的关系如图所示,图线关于坐标原点 对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点。下列说法中 正确的是( AB ) A.电子在A、B两点的电势能相等 B.电子在A、B两点的加速度方向相反 C.电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线 D.取无穷远处电势为零,则O点处电势亦为零
-
x
-
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上 E-x图 像(1) 试描述此电场沿x轴的 特点? 猜想此电场E沿x轴 的的图像。
E
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x
5、等量同种点电荷电场线与点电荷连线中垂线上 E-x图 像(2)
E
o
- -
x
x
6、等量异种点电荷电场线与点电荷连线上E-x图像(1) 猜想此电场E沿x轴 的图像。