2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)第3課時(shí)電場(chǎng)性質(zhì)的應(yīng)用學(xué)案新人教版

1、-4 -第3課時(shí)電場(chǎng)性質(zhì)的應(yīng)用MES1謝前集訓(xùn)真題一明考情1 . （2021年1月新高考8省聯(lián)考遼寧卷）（多選）電荷量相等的四個(gè): 產(chǎn), J點(diǎn)電荷分別固定于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，o點(diǎn)是正方形的中心，電場(chǎng)線(xiàn)分布二如圖所示，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。下列說(shuō)法正確的是（）A.正方形右下角電荷q帶正電B. M M P三點(diǎn)中N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小一C. M M P三點(diǎn)中M點(diǎn)電勢(shì)最高D.負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能比在 O點(diǎn)的電勢(shì)能小解析：選 AC根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn)，正方形左上角電荷帶正電，右上角電荷帶負(fù)電，右下角電荷帶正電，左下角電荷帶負(fù)電， A正確；根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小知，M N、P三點(diǎn)中M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，B錯(cuò)誤；依據(jù)對(duì)稱(chēng)性

2、可知， O點(diǎn)電勢(shì)為零，M點(diǎn)電勢(shì)為零，M P兩點(diǎn)更 接近負(fù)電荷，電勢(shì)為負(fù)，所以三點(diǎn)中 M點(diǎn)電勢(shì)最高，C正確；將負(fù)電荷從 P點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，電 勢(shì)升高，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，所以負(fù)電荷在 P點(diǎn)的電勢(shì)能比在 O點(diǎn)的電勢(shì)能大，D錯(cuò) 誤。2. （2020 江蘇高考）（多選）如圖所示，絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號(hào)電荷的小球（不計(jì)重力）。開(kāi)始時(shí)，兩小球分別靜止在 A、B位置?，F(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場(chǎng) E, 在靜電力作用下，小球繞輕桿中點(diǎn) O轉(zhuǎn)到水平位置。取O點(diǎn)的電勢(shì)為0。 下列說(shuō)法正確的有（）A.電場(chǎng)E中A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)B.轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢(shì)能始終相等C.該過(guò)程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)功D.該過(guò)程兩小球的總電勢(shì)能增

3、加解析：選AB沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，則 B點(diǎn)的電勢(shì)比 A點(diǎn)的電勢(shì)高，A正確；由對(duì)稱(chēng) 性可知，兩小球所處位置的電勢(shì)的絕對(duì)值始終相等，則由Ep=q（1）可知兩小球的電勢(shì)能始終相等，B正確；該過(guò)程中，帶正電荷的小球所受的電場(chǎng)力方向向右，帶負(fù)電荷的小球所受的電場(chǎng) 力方向向左，則電場(chǎng)力對(duì)兩小球均做正功，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，所以該過(guò)程中兩小球的總電勢(shì)能減少，D錯(cuò)誤。3. （2019 天津高考）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m的帶電小球，以初速度v從M點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò) N點(diǎn)時(shí)，速度大小為 2v,方向與電場(chǎng)方向相反，則小球從 M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程（）A.動(dòng)能增加，VB .機(jī)械能增加 2

4、mV1bC.重力勢(shì)能增加2m2D .電勢(shì)能增加2mV解析：選B小球動(dòng)能變化量 A 0=2皿2 v) 2mV： 2mV,故A錯(cuò)誤。由于重力和電場(chǎng)力 做功，小球機(jī)械能增加量等于電勢(shì)能減少量。帶電小球在水平方向做向左的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)， 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得(2v)2-0=2qmX,則電勢(shì)能減少量等于電場(chǎng)力做的功AE = Wt=qEx= 2mV,故B正確，D錯(cuò)誤。小球在豎直方向做勻減速到速度為零的運(yùn)動(dòng)，由v2=2gh,得重力勢(shì)12能增加重 AE=mgh= 2mv,故C錯(cuò)誤。4. (2019 全國(guó)卷出)空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，O P是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。從 O點(diǎn)沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量均為m的

5、小球A、區(qū)A不帶電，B的電荷量為q(q>0)。A從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度大小為 V0,到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為t； B從O點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為2o重力加速度為g,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2) B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。解析：(1)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E,小球B運(yùn)動(dòng)的加速度為 a。根據(jù)牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng) 學(xué)公式和題給條件，有m什 qE= ma2a 2 2=1gt2解得E= 3mg q(2)設(shè)B從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度為V1,到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek, O P兩點(diǎn)的高度差為h,根據(jù)動(dòng)能定理有Ek2mv2= mgh qEht , 且有 V15 = V0t12h = 2gt聯(lián)立式得Ek= 2rmV02+g2t 2)

6、。答案：(1) 3mg (2)2 mv02 + g2t2) q考情分析電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能等概念是高考的熱點(diǎn)，且經(jīng)常結(jié)合電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)面或 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡考查，有時(shí)還結(jié)合圖像考查，并涉及力的平衡、牛頓第二定律、 動(dòng)能定理等力學(xué)知識(shí)，復(fù)習(xí)備考時(shí)應(yīng)引起足夠的重視。MJh&J課堂精研題型析考法命題視角一 電場(chǎng)線(xiàn)、等勢(shì)面（線(xiàn)）與運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題一 電場(chǎng)線(xiàn)結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡的求解方法1 .首先根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的方向判斷出受力的方向，帶電粒子所受的電場(chǎng)力方 向沿電場(chǎng)線(xiàn)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，再根據(jù)粒子的電性判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向。2 .根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密，判斷加速度大小關(guān)系。3 .帶電粒子的軌

7、跡的切線(xiàn)方向?yàn)樵撎幍乃俣确较颉? .根據(jù)電場(chǎng)力的方向與速度方向的夾角是銳角還是鈍角判斷電場(chǎng)力的做功情況。5 例1帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下，從電場(chǎng)中a點(diǎn)以初速度vo進(jìn)入電場(chǎng)并沿虛線(xiàn)所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 （）A.粒子帶負(fù)電荷8 .從a到b過(guò)程中，粒子的速度先增大后減小C.從a到b過(guò)程中，粒子加速度一直增大D.從a到b過(guò)程中，粒子的機(jī)械能先減小后增大解析由題圖知粒子受到的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，故粒子帶正電，A錯(cuò)誤；從a到b過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，粒子的電勢(shì)能先增大后減小，動(dòng)能先減小后增大，速度先 減小后增大，根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密知場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大，加速度先減小后增大，故

8、粒子的機(jī)械 能先減小后增大，B、C錯(cuò)誤，D正確。答案D二等勢(shì)面線(xiàn)結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡的求解方法根據(jù)帶電粒子在不同的等勢(shì)面之間移動(dòng)，結(jié)合題意確定電場(chǎng)力做正功還是做負(fù)功、電勢(shì) 能的變化情況或等勢(shì)面的電勢(shì)高低，垂直等勢(shì)面（線(xiàn)）畫(huà)出電場(chǎng)線(xiàn)來(lái)分析。例2（多選）如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于 O點(diǎn)，兩虛線(xiàn)圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線(xiàn)分別為帶電粒子 M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線(xiàn)圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是（）A. M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B. MB b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C. N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能D. N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功解析 粒子受到的電場(chǎng)

9、力指向軌跡的凹側(cè)，可知M受到了引力作用，N受到了斥力作用，故M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，選項(xiàng) A正確；由于虛線(xiàn)是等勢(shì)面，故 M從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)其 做負(fù)功，動(dòng)能減小，選項(xiàng) B正確；d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢(shì)面上， N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在 e 點(diǎn)的電勢(shì)能，故選項(xiàng) C正確；N從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，故選項(xiàng) D錯(cuò)誤。答案ABC集訓(xùn)沖關(guān)1 .如圖，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線(xiàn)是以 P為圓心的兩個(gè)圓。帶電粒子 Q .一二在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三V 個(gè)點(diǎn)。若Q僅受P的電場(chǎng)力作用，其在 a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為 a” !卜呼；! ab、ac,速度大小分別

10、為 va、vb、vc。則（）"、卜一卜A. aa>ab>ac, va>vc>vbB. aa>ab>a。，vb>vc>vaC. ab>ac>aa, vb>vc>vaD. ab>ac>aa, va>vc>vb解析：選 D a、b、c三點(diǎn)到固定的點(diǎn)電荷 P的距離rbvrcvn,則三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由 E nkS'可知Eb>Ec>Ea,故帶電粒子 Q在這三點(diǎn)的加速度 ab>a>aa。由運(yùn)動(dòng)軌跡可知帶電粒子 r一 1010Q所受P的電場(chǎng)力為斥力， 從a至Ub電場(chǎng)力做負(fù)功，

11、由動(dòng)能te理一| qUb| =mv mv v 0,則1212vbva,從b到c電場(chǎng)力做正功，由動(dòng)能定理 | qUbc| =2mv 3mv >0, vc>vb,又|3|>|出|,則Va>Vc,故Va>Vc>Vb,選項(xiàng)D正確。2.（2021 陜西商洛期末）（多選）如圖所示，實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)ABC,三表示一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中過(guò)B點(diǎn)的切線(xiàn)與該處的電場(chǎng)線(xiàn)垂直。下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子在B點(diǎn)的加速度大小大于它在C點(diǎn)的加速度大小C.粒子在B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功的功率為零D.粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能先減少后增加-5解析：選BC

12、根據(jù)粒子軌跡可知， 粒子所受電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)線(xiàn)切線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)方向相反， 粒子帶負(fù)電，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小比 C點(diǎn)的大，粒子運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小比 C點(diǎn)的大，粒子在 B點(diǎn)的加速度大小大于它在 C點(diǎn)的加速度大小，選項(xiàng) B正確；由于粒子運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)力方向垂直，所以粒子在B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功的功率為零，選項(xiàng)C正確；粒子從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增大，粒子從 B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，所以粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.如圖所示，空間中存在著由一固定的負(fù)點(diǎn)電荷 Q圖中

13、未畫(huà)出）產(chǎn)生的電場(chǎng)。另一正點(diǎn)電荷 q僅在電場(chǎng)力作用下沿曲線(xiàn) MN1動(dòng)，在M點(diǎn)的速度大小為V0,方向沿M叩向，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度大小為V,且 V<V0，則（）A.Q一定在虛線(xiàn)MPT方B.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C.q在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在 N點(diǎn)的電勢(shì)能小D.q在M點(diǎn)的加速度比在 N點(diǎn)的加速度小-11 -解析：選C場(chǎng)源電荷帶負(fù)電，檢驗(yàn)電荷帶正電，它們之間是吸引力，而曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)合力指向曲線(xiàn)的內(nèi)側(cè)，故 Q應(yīng)該在軌跡的內(nèi)側(cè)，故 A錯(cuò)誤；試探電荷從 M到N速度減小，說(shuō)明 M點(diǎn)離場(chǎng)源電荷較近，越靠近場(chǎng)源電荷電勢(shì)越低，所以M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)低，故 B錯(cuò)誤;只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能和電勢(shì)能之和守恒，N點(diǎn)動(dòng)能小，故在

14、 N點(diǎn)電勢(shì)能大，故 C正確；離場(chǎng)源電荷越近，場(chǎng)強(qiáng)越大，加速度越大，所以q在M點(diǎn)的加速度比在 N點(diǎn)的加速度大，故 D錯(cuò)誤。命題視角二電場(chǎng)中的功能關(guān)系問(wèn)題電場(chǎng)中的功能關(guān)系 若只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變。(2)若只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變。除重力外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量。(4)所有外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的變化量。2.電場(chǎng)中功能關(guān)系問(wèn)題的分析方法分析 受力、 運(yùn)動(dòng) 情況分析各 力做功 的正、負(fù)分清能選擇動(dòng)能量形式，定理或能分析變一量守恒定化情況律分析列 式 求 解典例如圖所示，豎直固定的光滑絕緣細(xì)桿上O點(diǎn)套有一個(gè)電荷量為一q（q

15、>0）的小環(huán)，在桿的左側(cè)固定一個(gè)電荷量為Q60）的點(diǎn)電荷，桿上 a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形，c是ab的中點(diǎn)。將小環(huán)從 O點(diǎn)無(wú)初速度釋放，通過(guò)a點(diǎn)的速率為V。若已知ab= Oa= l ,靜電力常量為k,重力加速度為g。則（）A.在a點(diǎn),一 ，, kQq小環(huán)所受彈力大小為 pqB.在c點(diǎn),小環(huán)的動(dòng)能最大C.在c點(diǎn),小環(huán)的電勢(shì)能最大D.在b點(diǎn),小環(huán)的速率為，v2+2gl解析在a點(diǎn)，小環(huán)所受的電場(chǎng)力沿 aQ方向，大小為kQ2q,水平方向小環(huán)受力平衡,kQq 。3kQq所以小環(huán)受到向右的彈力大小等于電場(chǎng)力沿水平方向的分力-pzsin 60= 丫2；2 , A 錯(cuò)慶;在c點(diǎn)時(shí)，小環(huán)水平方向受到

16、電場(chǎng)力和桿的彈力作用，豎直方向受到重力作用，合力豎直向下，小環(huán)有豎直向下的加速度， 所以在c點(diǎn)時(shí)小環(huán)的動(dòng)能不是最大， B錯(cuò)誤；c點(diǎn)距離Q最近, 電勢(shì)最高，帶負(fù)電的小環(huán)在 c點(diǎn)的電勢(shì)能最小，C錯(cuò)誤；因?yàn)閍、b兩點(diǎn)到Q的距離相等，所 1 O 1以a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，小環(huán)從 a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 0,應(yīng)用動(dòng)能te理得 mgmvb - mV,解得 Vb=qV + 2gl , D正確。答案D集訓(xùn)沖關(guān)1 .空間有一沿x軸分布的電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化的圖像如圖所示， 設(shè)場(chǎng)強(qiáng)沿x軸方向時(shí)為正。X1和X2為x軸上的兩點(diǎn)。一正電荷從X1運(yùn)動(dòng) 到X2,則該電荷的電勢(shì)能（）A.先減小后增大B.先增大后減小C.逐漸

17、增大D.逐漸減小解析：選B由題圖可知，正電荷從 xi運(yùn)動(dòng)到x2的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的方向先與電場(chǎng)的方向相反，后與電場(chǎng)的方向相同，所以電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，電勢(shì)能先增大后減小，故選項(xiàng)B正確，A、C D錯(cuò)誤。2 .（2021年1月新高考8省聯(lián)考湖北卷）如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度大小 為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，某電場(chǎng)線(xiàn)上有兩點(diǎn)M和N,距離為2d。在M和N處分別固定電荷量為+ q和一q的兩個(gè)點(diǎn)電荷。下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)電荷+ q和一q受到的靜電力大小均為 qE,方向相反8 .將點(diǎn)電荷+ q沿MN1線(xiàn)向N點(diǎn)移動(dòng)距離d,靜電力對(duì)點(diǎn)電荷+ q做功為qEdC.交換兩個(gè)點(diǎn)電荷的位置，靜電力對(duì)兩個(gè)點(diǎn)電荷做功之和為零D.將兩點(diǎn)

18、電荷沿 MN1線(xiàn)移動(dòng)距離d,保持兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離不變，靜電力對(duì)兩個(gè)點(diǎn)電荷 做功之和為零解析：選D點(diǎn)電荷+ q和一q除受勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)其作用力 qE外，還受到另一點(diǎn)電荷對(duì)其的 2庫(kù)侖力 心，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將點(diǎn)電荷+ q沿MN1線(xiàn)向N點(diǎn)移動(dòng)距離d,靜電力做功既包括勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷+ q做功為qEd,又包括點(diǎn)電荷一q的庫(kù)侖力對(duì)其做正功，故 B錯(cuò) 誤；交換兩個(gè)點(diǎn)電荷的位置，靜電力對(duì)點(diǎn)電荷+q做正功，對(duì)點(diǎn)電荷一q也做正功，代數(shù)和不為0,故C錯(cuò)誤；將兩點(diǎn)電荷沿 MN連線(xiàn)移動(dòng)距離d,保持兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離不變，此過(guò)程兩 點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力做功相互抵消，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)點(diǎn)電荷做功相互抵消，故靜電力對(duì)兩個(gè)

19、點(diǎn)電荷做功之和為零，D正確。命題視角三電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題題型1 v -t圖像問(wèn)題根據(jù)v -t圖像的速度變化、斜率變化確定電荷所受合力的方向與合力大小變化，確定電場(chǎng)的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化。例1（2021 懷化調(diào)研）如圖甲所示，Q、Q是兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下以初速度V0沿兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)從a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，其 v-t圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是 （）A.兩點(diǎn)電荷一定都帶正電，但電荷量不一定相等B .兩點(diǎn)電荷一定都帶正電，012時(shí)間內(nèi)試探電荷所經(jīng)過(guò)的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大C. tl、t 3兩時(shí)刻試探電荷在同一位置D. t 2時(shí)刻試探電荷的電勢(shì)能最大，試探電荷所在

20、處電場(chǎng)的電勢(shì)最高解析根據(jù)負(fù)試探電荷運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的對(duì)稱(chēng)性可知，兩點(diǎn)電荷都是帶等量的正電，根據(jù)等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布規(guī)律可知，電場(chǎng)強(qiáng)度沿兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)向兩側(cè)先增大后減小， 由題圖乙可知負(fù)試探電荷運(yùn)動(dòng)的加速度先增加后減小，故0t 2時(shí)間內(nèi)試探電荷所經(jīng)過(guò)的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，選項(xiàng) A、B錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知 ti、t3兩時(shí)刻試探電荷在同一位置，選 項(xiàng)C正確；t 2時(shí)刻負(fù)試探電荷的速度減為零，此時(shí)試探電荷的電勢(shì)能最大，試探電荷所在其運(yùn)動(dòng)的區(qū)域內(nèi)所處電場(chǎng)的電勢(shì)最低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C題型2 E -x圖像問(wèn)題1 . E - x圖像反映了場(chǎng)強(qiáng)隨位移變化的規(guī)律。2 . E>0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向，

21、E<0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向。3 .圖線(xiàn)與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差，“面積”大小表示電勢(shì)差大小，兩點(diǎn)的電勢(shì) 高低需根據(jù)電場(chǎng)方向判定。例2（多選）沿電場(chǎng)中某條直線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)方向建立x軸，該電場(chǎng)線(xiàn)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Q A、R 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)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn)的動(dòng)能為 R,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.粒子先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做變加速運(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3Ek解析由題圖知，從 O點(diǎn)到C點(diǎn)，沿電場(chǎng)

22、線(xiàn)方向，電勢(shì)逐漸降低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由靜止釋放的粒子所受電場(chǎng)力與速度方向一致，所以粒子一直做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在。xi段電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變大，粒子所受電場(chǎng)力逐漸變大，做加速度增大的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；E-x圖像中圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的圖形“面積”代表電勢(shì)差，AB段的電勢(shì)差大于 BC段的電勢(shì)差，故電場(chǎng)力做功Wb>Wc,由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系得，粒子在AB段電勢(shì)能變化量大于 BC段的電1勢(shì)能變化量，C項(xiàng)正確；由E-x圖像中圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的圖形“面積”代表電勢(shì)差，UO*2&xi,1&<2日*2刈，得2 UO/>UAc,由動(dòng)能定理 ql> AR,得qUO后E0,

23、 qUk= Ec R,知粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能小于3b, D項(xiàng)正確。答案CD題型3 6 -x圖像4 1） 6-x圖線(xiàn)上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，巾-x圖線(xiàn)存在極值，其切線(xiàn)的斜率為零，則對(duì)應(yīng)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度為零。（2）在6-x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度 的方向。（3）在<）-x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用Wb= qUk進(jìn)而分析 Wb的正負(fù)，然后作出判斷。例3在坐標(biāo)一x0到x0之間有一靜電場(chǎng)，x軸上各點(diǎn)的電勢(shì) 6隨坐標(biāo) 媼晨， x的變化關(guān)系如圖所示，一電荷量為e的質(zhì)子從一x0處以一定初動(dòng)能僅在電J' 1場(chǎng)力作用下沿x軸正向

24、穿過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域。則該質(zhì)子 （）/A.在一 x°0區(qū)間一直做加速運(yùn)動(dòng)B.在0x。區(qū)間受到的電場(chǎng)力一直減小C.在一 x°0區(qū)間電勢(shì)能一直減小D.在一x°0區(qū)間電勢(shì)能一直增加解析 從一x0到0,電勢(shì)逐漸升高，意味著該區(qū)域內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，質(zhì)子受到的電場(chǎng)力向左，與運(yùn)動(dòng)方向相反，所以質(zhì)子做減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；設(shè)在xx+Ax,電勢(shì)為（）（）+,（一，、， 一AA 6 r一A 6 ,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式E=T，當(dāng)Ax無(wú)限趨近于零時(shí)， V表示x處的場(chǎng)強(qiáng)大ZA xZA x?。?-x圖線(xiàn)的斜率），從0到x0區(qū)間，圖線(xiàn)的斜率先增加后減小，所以電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后 減小，根據(jù)F=Ee,質(zhì)

25、子受到的電場(chǎng)力先增大后減小，B錯(cuò)誤；在一x00區(qū)間質(zhì)子受到的電場(chǎng)力方向向左，與運(yùn)動(dòng)方向相反，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤，D正確。答案D題型4 Ep-x圖像問(wèn)題1 .日-x圖像反映了電勢(shì)能隨位移變化的規(guī)律。2 .圖線(xiàn)的切線(xiàn)斜率大小等于電場(chǎng)力大小。3 .可用于判斷場(chǎng)強(qiáng)、動(dòng)能、加速度等隨位移的變化情況。4 例4（多選）一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能日隨位移x變化的關(guān)系如圖所示， 其中CHX2段是對(duì)稱(chēng)的曲線(xiàn)，X2 X3段是直線(xiàn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A. Xi處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B. Xi、X2、X3 處電勢(shì) 6 1、（）2、6 3 的關(guān)系為 6 1> 6 2> 6

26、 3 C.粒子在CH X2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，X2X3段做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D. X2X3段對(duì)應(yīng)勻強(qiáng)電場(chǎng)A 6解析根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系5= q 6及電場(chǎng)強(qiáng)度大小與電勢(shì)的關(guān)系E=g得E=ZA X1 A EpA Ep-,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知 Ep-X圖像切線(xiàn)的斜率大小等于-,X1處切線(xiàn)斜率為零，則 X1qx xx x處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故 A正確；由題圖可看出在 O-X1段圖像切線(xiàn)的斜率不斷減小，由 A項(xiàng)分 析知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動(dòng)；X1X2段圖像切線(xiàn)的斜率不斷增大，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)；X2X3段斜率不變，則電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，對(duì)應(yīng)勻

27、強(qiáng)電場(chǎng)，粒子所受的電場(chǎng)力不變，做勻變速直 線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；根據(jù)粒子帶負(fù)電，即 q<0,則電勢(shì)能越大，粒子所在處的位置電 勢(shì)越低，所以有（） 1> （） 2> （1） 3,故B正確。答案ABD集訓(xùn)沖關(guān)1. （2021 本溪模擬）電場(chǎng)中有一條電場(chǎng)線(xiàn)與 x軸重合，x軸上各點(diǎn)的 電場(chǎng)強(qiáng)度與位置的關(guān)系如圖所示，一質(zhì)子只在電場(chǎng)力作用下自坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止釋放沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，已知 Oa= ab=bc= d, b點(diǎn)電勢(shì)（）b=0。則 下列結(jié)論正確的是（）A.質(zhì)子沿x軸做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)子在a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等C.質(zhì)子在a、b、c三點(diǎn)的動(dòng)能之比為 2 ： 3 ： 4D.坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為3Eod解析：選C由E-x圖像和F= qE可知質(zhì)子沿x軸先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)， 后做加速度減小 的加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最后做加速度增大的加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故 A錯(cuò)誤；質(zhì)子一直做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)， 電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤； 由題圖可知E-x圖像所包圍的面積表示兩點(diǎn)間的電3.3勢(shì)差大小，因此 Lba= Eod, 10b=2E）d, U0= 2Eod,由動(dòng)能定理則有 Eka=qUoa= qE）d, Ekb=qU