高考物理母題解讀(七)靜電場(chǎng)母題7電場(chǎng)強(qiáng)度E隨空間變化關(guān)系圖象

1、高考母題解讀高考題千變?nèi)f化，但萬變不離其宗。千變?nèi)f化的新穎高考題都可以看作是由母題衍生而來。研究高考母題，掌握母題解法規(guī)律，使學(xué)生觸類旁通，舉一反三，可使學(xué)生從題海中跳出來，輕松備考，事半功倍。母題7、電場(chǎng)強(qiáng)度E隨空間變化關(guān)系圖象【解法歸納】所謂E-x圖象是指空間中電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x變化關(guān)系的圖象。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的E-x圖象是平行于x軸的直線；處于x=0處點(diǎn)電荷的E-x圖象是有最大迅速減小的曲線；關(guān)于x=0對(duì)稱分布的兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的E-x圖象是關(guān)于E軸（縱軸）對(duì)稱的U型圖線；關(guān)于x=0對(duì)稱分布的兩個(gè)等量同號(hào)點(diǎn)電荷的E-x圖象是關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱的曲線。在E-x圖象上取一微元，由U=Ed可知電場(chǎng)強(qiáng)

2、度E隨x變化的一小段圖象與x軸所夾的面積表示對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，據(jù)此比較兩點(diǎn)之間電勢(shì)的高低。【針對(duì)訓(xùn)練題精選解析】1. （2012年2月寧波八校聯(lián)考）真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸上x1=0 和x2=3a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖所示，以下判斷中正確的是A點(diǎn)電荷M、N一定為異種電荷B點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷C點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為41Dx=2a處的電勢(shì)一定為零圖7 1.答案：BC解析：由它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系可知，點(diǎn)電荷M、第9題圖N一定為同種正電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式和電場(chǎng)疊加原理可得點(diǎn)電荷M、N所帶電荷

3、量的絕對(duì)值之比為41，選項(xiàng)C正確。由于電勢(shì)是相對(duì)量，x=2a處的電勢(shì)隨零電勢(shì)點(diǎn)的確定變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)評(píng)】?jī)蓚€(gè)相距L的等量異種點(diǎn)電荷連線上任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可表示為E=kq/x+kq/(L-x)=kq·222L2+2x2-2LxxL-x22，在連線中點(diǎn)，即x=L/2，場(chǎng)強(qiáng)最小，其場(chǎng)強(qiáng)最小值為E=8 kq/L。此題考查兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度隨x變化的圖象。3.（2012年5月陜西寶雞三模）在坐標(biāo)系的x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的位置放置兩個(gè)等量同種電荷，x軸上電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化的關(guān)系如圖所示，圖線關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，AB是x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)下列說法中正確的是A電子在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能

4、相等B電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小相等方向相反C若取無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則O點(diǎn)處電勢(shì)小于零D電子從A點(diǎn)由靜止釋放后的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是曲線4.有一靜電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于x軸。其電勢(shì)隨坐標(biāo)x的改變而變化，變化的圖象如圖所示，設(shè)場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向時(shí)取正值，則圖乙中正確表示該靜電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化的圖線是解析：由電勢(shì)隨坐標(biāo)x的變化圖象可知，電勢(shì)與沿電場(chǎng)方向的距離x成線性關(guān)系，故必為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則電勢(shì)隨坐標(biāo)x的變化圖象斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度，故在02mm，10mm12mm兩段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，且與2mm10mm范圍內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反。由沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，故02mm，10mm12mm兩段的電場(chǎng)強(qiáng)度為負(fù)值，而2mm10mm范圍內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度為正值，所以選項(xiàng)A正確。答案：A