最新专题 电场线与E-x图像
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电场线分布示意图及图像问题专题特点两个点电荷电场线分布示意图及场强电势特点等量同种负点电荷电场线大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。
E—x 电势每点电势为负值。
φ-x连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。
中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
电势中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。
等量同种正点电荷电场线大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条电场线是直线。
电势每点电势为正值。
连线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。
中垂线上场强以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
电势中点电势最高,由中点至无穷远处逐渐降低至零。
等量异种点电荷电场线大部分是曲线,起于正电荷,终止于负电荷;有三条电场线是直线。
电势中垂面有正电荷的一边每一点电势为正,有负电荷的一边每一点电势为负。
连线上场强以中点最小不等于零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是由正电荷指向负电荷;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势由正电荷到负电荷逐渐降低,中点电势为零。
中垂线上场强以中点最大;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是与中垂线垂直,由正电荷指向负电荷;由中点至无穷远处,逐渐减小。
电势中垂面是一个等势面,电势为零(以无穷远处为零电势点,场强为零)孤立点电荷电场线分布示意图及场强电势特点(以无穷远处为零电势点,场强为零)孤立的正点电荷电场线直线,起于正电荷,终止于无穷远。
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WqB .将c 点的点电荷移走后,c 点的电势为WqC .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 Wq 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Wq -,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。
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。
2025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【知识导学与典例导练】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eE a 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。