电场强度电势电势能随位移变化

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1、静电场中E、EP随位移变化的分析与应用几种常见电场的场强与位移变化的图象几种常见电场的场强与位移变化的图象 x x O O O O 匀强电场匀强电场 正点电荷正点电荷 负点电荷负点电荷 几种常见电场的电势与位移变化的图象几种常见电场的电势与位移变化的图象 y x y x 两电荷连线上两电荷连线上 连线中垂线上连线中垂线上 等量同种正电荷等量同种正电荷 等量异种电荷等量异种电荷 几种常见电场的电势与等高线的比较几种常见电场的电势与等高线的比较 x 匀强电场匀强电场 正点电荷正点电荷 负点电荷负点电荷 几种常见电场的电势与位移变化的图象几种常见电场的电势与位移变化的图象 x 匀强电场匀强电场 正点

2、电荷正点电荷 负点电荷负点电荷 几种常见电场的电势与等高线的比较几种常见电场的电势与等高线的比较 y x y x 等量同种正电荷等量同种正电荷 等量异种电荷等量异种电荷 几种常见电场的电势与位移变化的图象几种常见电场的电势与位移变化的图象 y x y x 两电荷连线上两电荷连线上 连线中垂线上连线中垂线上 等量同种正电荷等量同种正电荷 等量异种电荷等量异种电荷 电场中电场中E -x图象的分析应用图象的分析应用 思考：在给定了电场的思考：在给定了电场的 E -x图象后，可以直接由图图象后，可以直接由图象确定哪些物理量？象确定哪些物理量？ 电场强度的大小和方向电场强度的大小和方向 ( (正负正负)

3、 ) 电势的变化情况（沿场强方向电势降低）电势的变化情况（沿场强方向电势降低） 电势差（面积）电势差（面积） 电场中电场中E -x图象的分析应用图象的分析应用 【典型例题【典型例题1 1】(2014(2014年上海年上海) )静电场在静电场在x轴上的场强轴上的场强E E 随随x的变化关系如图所示，的变化关系如图所示， x x轴正向为场强正方向，轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿带正电的点电荷沿 x轴运动，则点电荷（轴运动，则点电荷（ BC ） A.A.在在x2和和x4处电势能相等处电势能相等 B.B.由由x1运动到运动到x3的过程中电的过程中电势能增大势能增大 C.C.由由x1运动到运动到x

4、4的过程中电的过程中电场力先增大后减小场力先增大后减小 D.D.由由x1运动到运动到x x4 4的过程中电场力先减小后增大的过程中电场力先减小后增大 电场中电场中E -x图象的分析应用图象的分析应用 【即学即练【即学即练1 1】(2010(2010江苏江苏) )空间有一沿空间有一沿x x轴对称分布的轴对称分布的电场，其电场强度电场，其电场强度 E随随x变化的图像如图所示。下列说变化的图像如图所示。下列说法正确的是法正确的是 （ C ） E -x1 x1 x2 x3 x A AO O点的电势最低点的电势最低 O B Bx2点的电势最高点的电势最高 D Dx1和和x3两点的电势相等两点的电势相等

5、C Cx1和和- -x1两点的电势相等两点的电势相等 电场中电场中E -x图象的分析应用图象的分析应用 思考：请根据左下图电场强度随位移变化的特点，思考：请根据左下图电场强度随位移变化的特点，在右图画出电势在右图画出电势 随位移随位移x变化图象？变化图象？ E -x1 O x1 x2 x3 x x 思考：请找出一种电势思考：请找出一种电势 和电场强度和电场强度E随位移随位移x按按上图变化的电场。上图变化的电场。 等量同种正、负等量同种正、负电荷连线中垂线电荷连线中垂线 电场中电场中 - -x x图象的分析应用图象的分析应用 思考：在给定了电场的思考：在给定了电场的 - -x图象后，可以直接由图

6、图象后，可以直接由图线确定哪些物理量？线确定哪些物理量？ 电势的大小电势的大小 电场强度的大小（斜率）电场强度的大小（斜率） 电场强度的方向（沿场强方向电势降低）电场强度的方向（沿场强方向电势降低） 电场中电场中 - -x x图象的分析应图象的分析应【典型例题【典型例题2 2】（】（20092009年江苏）空间某一静电场的电年江苏）空间某一静电场的电势势在轴上分布如图所示，轴上两点在轴上分布如图所示，轴上两点 B B、C C点电场强点电场强用用 度在度在x方向上的分量分别是方向上的分量分别是 EBx、ECx，下列说法中正，下列说法中正确的有确的有AD( ) ( ) A AEBx的大小大于的大小

7、大于ECx的大小的大小 B BEBx的方向沿的方向沿x轴正方向轴正方向 C C电荷在电荷在O点受到的电场力点受到的电场力在在x方向上的分量最大方向上的分量最大 D D负电荷沿负电荷沿x轴从轴从B移到移到C的过程中，电场力先做正的过程中，电场力先做正功，后做负功功，后做负功 电场中电场中 - -x x图象的分析应图象的分析应思考：请根据左下图电势随位移变化的特点，在右思考：请根据左下图电势随位移变化的特点，在右用用 图画出电场强度图画出电场强度 E随位移随位移x变化图象？变化图象？ E x O 思考：请找出一种电势思考：请找出一种电势 和电场强度和电场强度E随位移随位移x按上按上图变化的电场。图

8、变化的电场。 等量同种正电荷连线中垂线等量同种正电荷连线中垂线 电场中电场中 - -x x图象的分析应图象的分析应【即学即练【即学即练2 2 】空间存在着平行于】空间存在着平行于 x轴方向的静电场轴方向的静电场用用，其电势，其电势? ?随随x的分布如下图所示，的分布如下图所示， A、M、O、N、B为为x轴上的点，轴上的点，|OA|OB|，|OM|=|ON| 。一个带电粒。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从子在电场中仅在电场力作用下从 M点由静止开始沿点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是（轴向右运动，则下列判断中正确的是（ C ） A A粒子一定带正电粒子一定带正电 B B粒子从

9、粒子从M向向O运动过程运动过程中所受电场力均匀增大中所受电场力均匀增大 C C粒子一定能通过粒子一定能通过 N点点 D D粒子从粒子从M向向O运动过程电势能逐渐增加运动过程电势能逐渐增加 电场中电场中EP -x图象的分析与应用图象的分析与应用 思考：在给定了电场的思考：在给定了电场的 EP -x图象后，可以直接由图象图象后，可以直接由图象确定哪些物理量？确定哪些物理量？ 电势能的变化情况电势能的变化情况 电场力做功情况（电场力做正功电势能减少、电场电场力做功情况（电场力做正功电势能减少、电场力做负功电势能增加）力做负功电势能增加） 动能变化（电势能与动能和为定值）动能变化（电势能与动能和为定值

10、） 电场力的变化（斜率）电场力的变化（斜率） 电场中电场中EP -x图象的分析与应用图象的分析与应用 【典型例题【典型例题3 3】一带正电粒子只在电场力作用下沿】一带正电粒子只在电场力作用下沿 x轴轴正向运动，电势能正向运动，电势能 Ep随位移随位移x变化的关系如图所示，变化的关系如图所示，其中其中0-x2段是关于直线段是关于直线y=x1的对称曲线，的对称曲线，x2-x3段是段是直线，下列说法正确的是（直线，下列说法正确的是（ AB AB ） A Ax 处电场强度为零处电场强度为零 1 B Bx2-x3段是匀强电场段是匀强电场 C Cx1、x2、x3处电势处电势1、2、3的关系为的关系为123

11、 D D粒子在粒子在0-x2段做匀变速运动，段做匀变速运动，x2-x3段做匀速直线运动段做匀速直线运动 思考：思考：粒子在粒子在0-x3段运动时动能如何变化？段运动时动能如何变化？ 粒子在粒子在0-x1段动能增加，段动能增加，x1-x3段动能减小。段动能减小。 电场中电场中EP -x图象的分析与应图象的分析与应用用 20142014年安徽）一带电年安徽）一带电【即学即练【即学即练3 3】（】（粒子在电场中仅受静电力作用，做粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线初速度为零的直线运动取该直线为为x轴，起始点轴，起始点O为坐标原点，其电为坐标原点，其电势能势能Ep与位移与位移x的

12、关系如右图所的关系如右图所示下列图像中合理的是示下列图像中合理的是 ( ( D D ) ) 电场强度与位移关系电场强度与位移关系 粒子动能与位移关系粒子动能与位移关系 粒子速度与位移关系粒子速度与位移关系 粒子加速度与位移关系粒子加速度与位移关系 A B C D A B C D 拓展与提升拓展与提升 思考思考1 1：请画出正确的：请画出正确的 E、Ek、v随位移变化图象？随位移变化图象？ 思考思考2 2：假如该运动粒子为正电荷，请画出该电场电：假如该运动粒子为正电荷，请画出该电场电势势随位移变化图象？并找出一种和此电势变化随位移变化图象？并找出一种和此电势变化相同规律的电场。相同规律的电场。 x 方法总结方法总结 一是看。看坐标轴的名称、看图象的变化、看一是看。看坐标轴的名称、看图象的变化、看正负的物理意义。正负的物理意义。 二是算。算斜率、算面积，分析其对应的物理二是算。算斜率、算面积，分析其对应的物理意义。意义。 三是变。能把图象反映的规律和实际运动过程三是变。能把图象反映的规律和实际运动过程相互转换。相互转换。 四是用。利用基本公式，利用基本规律。四是用。利用基本公式，利用基本规律。