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1、第第5課時課時(小專題小專題)電場中電場中“三類三類”典型典型圖象問題的突破圖象問題的突破近幾年，高考中以電場圖象和電勢圖象切入命題的試題逐漸近幾年，高考中以電場圖象和電勢圖象切入命題的試題逐漸增多，如：增多，如：E x圖象、圖象、x圖象，或與粒子運動規(guī)律有關圖象，或與粒子運動規(guī)律有關的圖象，如：的圖象，如：v t圖象，掌握各個圖象的特點，理解其斜率、圖象，掌握各個圖象的特點，理解其斜率、截距、截距、“面積面積”對應的物理意義，就能順利解決有關問題，對應的物理意義，就能順利解決有關問題，此類問題一般以選擇題的形式出現(xiàn)，難度中等。此類問題一般以選擇題的形式出現(xiàn)，難度中等。突破一電場中粒子運動的突
2、破一電場中粒子運動的vt圖象圖象當當帶電粒子只在電場力作用下運動時，如果給出了粒子運帶電粒子只在電場力作用下運動時，如果給出了粒子運動的速度圖象，則從速度圖象上能確定粒子運動的加速度動的速度圖象，則從速度圖象上能確定粒子運動的加速度方向，加速度大小變化情況，進而可將粒子運動中經(jīng)歷的方向，加速度大小變化情況，進而可將粒子運動中經(jīng)歷的各點的場強方向、場強大小、電勢高低及電勢能的變化等各點的場強方向、場強大小、電勢高低及電勢能的變化等情況判定出來。情況判定出來。【典例【典例1】(雙選雙選)(2014海南卷，海南卷，9)如如圖圖1甲，直線甲，直線MN表示表示某電場中一條電場線，某電場中一條電場線，a、
3、b是線上的兩點，將一帶負電是線上的兩點，將一帶負電荷的粒子從荷的粒子從a點處由靜止釋放，粒子從點處由靜止釋放，粒子從a運動到運動到b過程中的過程中的vt圖線如圖乙所示，設圖線如圖乙所示，設a、b兩點的電勢分別為兩點的電勢分別為a、b，場強大小分別為場強大小分別為Ea、Eb，粒子在，粒子在a、b兩點的電勢能分別兩點的電勢能分別為為Wa、Wb，不計重力，則有，不計重力，則有()圖圖1【變式訓練】【變式訓練】1.電電場中的三條等勢線如圖場中的三條等勢線如圖2中實線中實線a、b、c所示，三條等勢所示，三條等勢線的電勢線的電勢abc。一電子以沿。一電子以沿PQ方向的初速度，僅在方向的初速度，僅在電場力的
4、作用下沿直線從電場力的作用下沿直線從P運動到運動到Q，則這一過程中電子運，則這一過程中電子運動的動的vt圖象大致是圖線中的圖象大致是圖線中的()圖圖2突破二電場中的突破二電場中的Ex圖象圖象1點電荷的點電荷的Ex圖象圖象正正點電荷及負點電荷的電場強度點電荷及負點電荷的電場強度E隨坐標隨坐標x變化關系的圖變化關系的圖象大致如圖象大致如圖3和圖和圖4所示。所示。圖圖3圖圖42兩個等量異種點電荷的兩個等量異種點電荷的Ex圖象圖象(1)兩兩電荷連線上的電荷連線上的Ex圖象如圖圖象如圖5。(2)兩電荷連線的中垂線上的兩電荷連線的中垂線上的Ey圖象如圖圖象如圖6。圖圖5圖圖63兩個等量同種點電荷的兩個等量
5、同種點電荷的Ex圖象圖象(1)兩兩電荷連線上的電荷連線上的Ex圖象如圖圖象如圖7。(2)兩電荷連線的中垂線上的兩電荷連線的中垂線上的Ey圖象如圖圖象如圖8。圖圖7圖圖8【典例【典例2】(2014河北省衡水中學調研河北省衡水中學調研)如如圖圖9甲所示，真空甲所示，真空中有一半徑為中有一半徑為R、電荷量為、電荷量為Q的均勻帶電球體，以球心的均勻帶電球體，以球心為坐標原點，沿半徑方向建立為坐標原點，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，軸。理論分析表明，x軸軸上各點的場強隨上各點的場強隨x變化關系如圖乙所示，則變化關系如圖乙所示，則()圖圖9(1)在給定了電場的在給定了電場的E x圖象后，可以由圖線確定
6、場強的變圖象后，可以由圖線確定場強的變化情況，電勢的變化情況，化情況，電勢的變化情況，Ex圖線與圖線與x軸所圍圖形軸所圍圖形“面積面積”表示電勢差。在與粒子運動相結合的題目中，可進一步確定表示電勢差。在與粒子運動相結合的題目中，可進一步確定粒子的電性、動能變化、電勢能變化等情況。粒子的電性、動能變化、電勢能變化等情況。(2)在這類題目中，還可以由在這類題目中，還可以由Ex圖象假設某一種符合圖象假設某一種符合Ex圖線的電場，利用這種已知電場的電場線分布、等勢面分布圖線的電場，利用這種已知電場的電場線分布、等勢面分布或場源電荷來處理相關問題。或場源電荷來處理相關問題。【變式訓練】【變式訓練】2兩兩
7、帶電荷量分別為帶電荷量分別為q和和q的點電荷放在的點電荷放在x軸上，相距為軸上，相距為L，能正確反映兩電荷連線上場強大小能正確反映兩電荷連線上場強大小E與與x關系的圖是關系的圖是()解析解析越靠近兩電荷的地方場強越大，兩等量異種點電荷連越靠近兩電荷的地方場強越大，兩等量異種點電荷連線的中點處場強最小，但不是零，線的中點處場強最小，但不是零，B、D錯；兩電荷的電荷錯；兩電荷的電荷量大小相等，場強大小關于中點對稱分布，量大小相等，場強大小關于中點對稱分布，C錯，應選錯，應選A。答案答案AAEBx的大小大于的大小大于ECx的大小的大小BEBx的方向沿的方向沿x軸正方向軸正方向C電荷在電荷在O點受到的
8、電場力在點受到的電場力在x軸方向上的分量最大軸方向上的分量最大D負電荷沿負電荷沿x軸從軸從B移到移到C的過程中，電場力先做正功，后的過程中，電場力先做正功，后做負功做負功【變式訓練】【變式訓練】3.(雙選雙選)某某靜電場中的一條電場線與靜電場中的一條電場線與x軸重合，其電勢的變化軸重合，其電勢的變化規(guī)律如圖規(guī)律如圖16所示。在所示。在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則在場力的作用，則在x0 x0區(qū)間內區(qū)間內()圖圖16A該靜電場是勻強電場該靜電場是勻強電場B該靜電場是非勻強電場該靜電場是非勻強電場C電子將沿電子將沿x軸正方向運動，加速度逐漸減小軸正方向運動，加速度逐漸減小D電子將沿電子將沿x軸正方向運動，加速度逐漸增大軸正方向運動，加速度逐漸增大
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