2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：靜電場(chǎng)-靜電場(chǎng)圖像

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習(xí)靜電場(chǎng)（7/9）1電荷守恒定律2庫侖定律3電場(chǎng)強(qiáng)度高中物理

一輪復(fù)習(xí)4靜電防止與應(yīng)用5電場(chǎng)能的性質(zhì)6電場(chǎng)線與等勢(shì)面靜電場(chǎng)（7/9）7靜電場(chǎng)圖像8電容器9帶電粒子運(yùn)動(dòng)靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像相關(guān)知識(shí)：1.Ep

–x圖像：（E與x共線）特點(diǎn)：①反映電勢(shì)能隨位置變化規(guī)律；②切線斜率大小表示電場(chǎng)力的大??；③通?？梢耘卸▓?chǎng)強(qiáng)、加速度、電勢(shì)及動(dòng)能隨位置變化情況；Epxok=⊿Ep/⊿x=-W/d=-qEφxok=⊿φ/⊿x=-U/d=-E特點(diǎn)：①反映電勢(shì)隨位置變化規(guī)律；②切線斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；③通?？梢耘卸▓?chǎng)強(qiáng)、加速度、電勢(shì)及動(dòng)能隨位置變化情況；2.φ–x圖像：（E與x共線）ExoU=E⊿x=Ed特點(diǎn)：①反映場(chǎng)強(qiáng)隨位置變化規(guī)律；②面積表示電勢(shì)差的大??；面積有正負(fù)之分；③通?？梢耘卸▓?chǎng)強(qiáng)、加速度、電勢(shì)及動(dòng)能隨位置變化情況；3.E

–x圖像：（E與x共線）【例題1】（1）電荷量大小分別為Q和9Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B固定于x軸上兩處，其中一點(diǎn)電荷固定于x=0處。在它們形成的電場(chǎng)中，有一試探電荷-q沿x軸從+∞向坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨x的變化關(guān)系如圖所示，圖線最低處對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)為x0。則（）；A．A帶正電且處于x=0處B．B帶正電且處于x=-2x0處C．在x=x0處電場(chǎng)強(qiáng)度等于零D．在x軸上x>x0范圍內(nèi)，電場(chǎng)方向向左總結(jié)：1.Ep

–x圖像反映電勢(shì)能隨位移變化規(guī)律，切線斜率大小表示電場(chǎng)力的大??；2.能根據(jù)Ep

–x圖像分析場(chǎng)強(qiáng)、加速度、電勢(shì)及動(dòng)能隨位置變化情況。（2）一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用， 做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)；取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示。下列圖象中合理的是(

)；EpxoE（場(chǎng)強(qiáng)）xoEkxovxoaxoA.B.C.D.BCDxx0oEpx-2x0ox0-Q+9QEX0=0A帶負(fù)電且處于x=0處；B帶正電且處于x=-2x0處；0<x<x0：E向左，φ↑；x>x0：E向右，φ↓；靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像k=⊿v/⊿xa=⊿v/⊿tk=⊿Ep/⊿x=-W/d=-qE【例題2】（1）在絕緣光滑的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB，兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示。圖乙是AB連線間電勢(shì)φ與位置x關(guān)系圖像，圖中x=L點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，在x=2L的C點(diǎn)靜止釋放質(zhì)量為m、電量為+q帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），說法正確的是(

)；A．小球在x=L處的速度最大B．小球一定可以到達(dá)x=-2L點(diǎn)處C．小球?qū)⒁詘=L點(diǎn)為中心作往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．在AB處的電荷量之比為QA︰QB＝4︰1總結(jié)：1.φ–x圖像反映電勢(shì)隨位移變化規(guī)律，切線斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；2.φ–x圖像通?？梢耘卸▓?chǎng)強(qiáng)、加速度、電勢(shì)及動(dòng)能隨位置變化情況。（2）如圖所示，φ-x圖像表示空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ沿x軸的變化規(guī)律，圖像關(guān)于φ軸對(duì)稱分布。x軸上a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸方向上的分量分別是Eax、Ebx，則(

)；A.Eax沿x負(fù)方向，Ebx沿x正方向B.同一點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相反C.Eax＞EbxD.將正電荷沿x軸從a移動(dòng)到b的過程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功ADφxL2L-3L-2L-LoxAB-3L3LCo圖甲圖乙2LφxoabAC靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像k=⊿φ/⊿x=-U/d=-EEL=0QA︰QB＝4︰1vO≠0k=⊿φ/⊿x=-U/d=-Ex本題只能判斷x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度分布，合場(chǎng)強(qiáng)未知；【例題3】（1）在x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度E與x的關(guān)系如圖所示，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，a，c為x軸上的點(diǎn)，a，c之間的距離為d，a，c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0，則下列說法中正確的是（）A．φb＞φa=φc＞φoB．將質(zhì)子從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功大于eE0dC．φo＞φa＞φb＞φcD．將質(zhì)子由a點(diǎn)移到c點(diǎn)，質(zhì)子的電勢(shì)能增加；總結(jié)：1.

E

–x圖像反映場(chǎng)強(qiáng)隨位移變化規(guī)律，面積表示電勢(shì)差的大小，面積有正負(fù)之分；2.E

–x圖像通?？梢耘卸▓?chǎng)強(qiáng)、加速度、電勢(shì)及動(dòng)能隨位移變化情況。（2）沿電場(chǎng)中某條直線電場(chǎng)線方向建立x軸，該電場(chǎng)線上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的變化規(guī)律如圖所示，坐標(biāo)點(diǎn)0、x1、x2和x3分別與x軸上O、A、B、C四點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，相鄰兩點(diǎn)間距相等。一個(gè)帶正電的粒子從O點(diǎn)附近由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)處的動(dòng)能為Ek，僅考慮電場(chǎng)力作用。則（）A.從O點(diǎn)到C點(diǎn)，電勢(shì)先升高后降低B.粒子先勻加速運(yùn)動(dòng)，后變加速運(yùn)動(dòng)C.粒子在AB段電勢(shì)能變化量大于BC段的電勢(shì)能變化量D.粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能小于3EkExoabcE0BCEx0x1x2x3xOABCCD靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像E在x軸上方為正，沿x軸正向φ降低E與x的面積表示U，Uac>E0dE在x軸上為正，沿x軸正向φ降低E與x的面積表示U，UAB>UBC，UAC<2UOA【例題4】（1）作圖：等量同性電荷在連線和中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)分布圖；總結(jié)：1.電場(chǎng)強(qiáng)度和位置變化關(guān)系參考矢量合成與分解，電場(chǎng)強(qiáng)度的正負(fù)表示方向；2.電勢(shì)和位置變化關(guān)系參考標(biāo)量的疊加運(yùn)算，電勢(shì)的正負(fù)表示電勢(shì)的高低，越靠近正電荷電勢(shì)越高，反之越低。（2）作圖：等量異性電荷在連線和中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)分布圖；+Q+QO-Q+QOyxyx連線上：φxoExo中垂線上：φyoEyo連線上：Exoφxo靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像中垂線上：Ex（大?。﹜oφyo例題1例題2例題3例題4靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像【例題1】（1）電荷量大小分別為Q和9Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B固定于x軸上兩處，其中一點(diǎn)電荷固定于x=0處。在它們形成的電場(chǎng)中，有一試探電荷-q沿x軸從+∞向坐標(biāo)原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨x的變化關(guān)系如圖所示，圖線最低處對(duì)應(yīng)的x軸坐標(biāo)為x0。則（）；A．A帶正電且處于x=0處B．B帶正電且處于x=-2x0處C．在x=x0處電場(chǎng)強(qiáng)度等于零D．在x軸上x>x0范圍內(nèi)，電場(chǎng)方向向左（2）一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用， 做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)；取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示。下列圖象中合理的是(

)；EpxoE（場(chǎng)強(qiáng)）xoEkxovxoaxoA.B.C.D.BCDxx0oEpEX0=0A帶負(fù)電且處于x=0處；B帶正電且處于x=-2x0處；x-2x0ox0-Q+9Q0<x<x0：E向左，φ↑；x>x0：E向右，φ↓；k=⊿v/⊿xa=⊿v/⊿tk=⊿Ep/⊿x=-W/d=-qE例題1例題2例題3例題4靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像【例題2】（1）在絕緣光滑的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB，兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示。圖乙是AB連線間電勢(shì)φ與位置x關(guān)系圖像，圖中x=L點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，在x=2L的C點(diǎn)靜止釋放質(zhì)量為m、電量為+q帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），說法正確的是(

)；A．小球在x=L處的速度最大B．小球一定可以到達(dá)x=-2L點(diǎn)處C．小球?qū)⒁詘=L點(diǎn)為中心作往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．在AB處的電荷量之比為QA︰QB＝4︰1（2）如圖所示，φ-x圖像表示空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ沿x軸的變化規(guī)律，圖像關(guān)于φ軸對(duì)稱分布。x軸上a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在方向上的分量分別是Eax、Ebx，則(

)；A.Eax沿x負(fù)方向，Ebx沿x正方向B.同一點(diǎn)電荷在a、b兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相反C.Eax＞EbxD.將正電荷沿x軸從a移動(dòng)到b的過程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功ADφxL2L-3L-2L-LoxAB-3L3LCo圖甲圖乙2LφxoabACk=⊿φ/⊿x=-U/d=-EEL=0QA︰QB＝4︰1vO≠0k=⊿φ/⊿x=-U/d=-Ex例題1例題2例題3例題4靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像【例題3】（1）在x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度E與x的關(guān)系如圖所示，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，a，c為x軸上的點(diǎn)，a，c之間的距離為d，a，c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0，則下列說法中正確的是（）A．φb＞φa=φc＞φoB．將質(zhì)子從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功大于eE0dC．φo＞φa＞φb＞φcD．將質(zhì)子由a點(diǎn)移到c點(diǎn)，質(zhì)子的電勢(shì)能增加；（2）沿電場(chǎng)中某條直線電場(chǎng)線方向建立x軸，該電場(chǎng)線上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的變化規(guī)律如圖所示，坐標(biāo)點(diǎn)0、x1、x2和x3分別與x軸上O、A、B、C四點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，相鄰兩點(diǎn)間距相等。一個(gè)帶正電的粒子從O點(diǎn)附近由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)處的動(dòng)能為Ek，僅考慮電場(chǎng)力作用。則（）A.從O點(diǎn)到C點(diǎn)，電勢(shì)先升高后降低B.粒子先勻加速運(yùn)動(dòng)，后變加速運(yùn)動(dòng)C.粒子在AB段電勢(shì)能變化量大于BC段的電勢(shì)能變化量D.粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能小于3EkExoabcE0BCEx0x1x2x3EkxOABCCDE在x軸上為正，沿x軸正向φ降低E與x的面積表示U，Uac>E0dE在x軸上為正，沿x軸正向φ降低E與x的面積表示U，UAB>UBC，UAC<2UOA例題1例題2例題3例題4靜電場(chǎng)—靜電場(chǎng)圖像【例題4】（1）作圖：等量同性電荷在連線和中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)分布圖；（2）作圖：等量異性電荷在連線和中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)分布圖；+Q+QO-Q+QOyxyx連線上：中垂線上：連線上：中垂線上：φyoφxoExoEyoEx（大?。﹜oExoφxoφyo本節(jié)重點(diǎn)：2.φ–x圖像（E與x共線）：①.φ–x圖像反映電勢(shì)隨位移變化規(guī)律，切線斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；②.φ–x圖像通常可以判定場(chǎng)強(qiáng)、加速度、電勢(shì)及動(dòng)