高考物理知識(shí)體系總論：電場(chǎng)中的三大問(wèn)題

學(xué)霸推薦知識(shí)體系梳理電場(chǎng)中的三大問(wèn)題優(yōu)秀同齡人的陪伴

讓你的青春少走彎路電場(chǎng)中的三大問(wèn)題是電場(chǎng)中重點(diǎn)內(nèi)容的總結(jié)，主要考察內(nèi)容就是電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)和題型，同學(xué)要重視電場(chǎng)力做功的條件和特點(diǎn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行題型鞏固。使用說(shuō)明-內(nèi)容說(shuō)明01目

錄梳理知識(shí)體系CONTENTS02解決經(jīng)典問(wèn)題實(shí)例PA

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1梳理知識(shí)體系DREAMOFTHEFUTURE電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

致

框

架突破一?電場(chǎng)中“三類”典型圖象問(wèn)題突破二?帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)中的三大問(wèn)題突破三?應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決力、電綜合問(wèn)題電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

致

框

架根據(jù)v－t圖象的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化。類型一?電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象突破一?電場(chǎng)中“三類”典型圖象問(wèn)題類型二?電場(chǎng)中的E－x圖象類型三?電場(chǎng)中的φ-x圖象電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

致

框

架根據(jù)v－t圖象的速度變化、斜率變化(即加速度大小的變化)，確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小變化情況，進(jìn)而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向、電勢(shì)的高低及電勢(shì)能的變化。類型一?電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象突破一?電場(chǎng)中“三類”典型圖象問(wèn)題類型二?電場(chǎng)中的E－x圖象(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ－x圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，φ-x圖線存在極值，其切線的斜率為零。(2)在φ-x圖象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。類型三?電場(chǎng)中的φ-x圖象(3)在φ-x圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用W

＝qU

，進(jìn)而分析ABABWAB的正負(fù)，然后作出判斷。電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

致

框

架1.幾種常見(jiàn)的E－x圖象(1)點(diǎn)電荷的E－x圖象正點(diǎn)電荷及負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x變化關(guān)系的圖象大致如圖所示。(2)兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的E－x圖象①兩電荷連線上的E－x圖象如圖所示。②兩電荷連線的中垂線上的E－y圖象如圖所示。類型一?電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象突破一?電場(chǎng)中“三類”典型圖象問(wèn)題類型二?電場(chǎng)中的E－x圖象(3)兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的E－x圖象①兩電荷連線上的E－x圖象如圖7所示。②兩電荷連線的中垂線上的E－y圖象如圖所示。2.E－x圖象特點(diǎn)(1)反映了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律。(2)E＞0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向；E＜0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向。類型三?電場(chǎng)中的φ-x圖象(3)圖線與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)高低根據(jù)電場(chǎng)方向判定。電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

致

框

架(1)點(diǎn)電荷的φ-x圖象(取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)①正點(diǎn)電荷的φ-x圖象如圖所示；類型一?電場(chǎng)中粒子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象②負(fù)點(diǎn)電荷的φ-x圖象如圖所示。類型二?電場(chǎng)中的E－x圖象突破一?電場(chǎng)中“三類”典型圖象問(wèn)題類型三?電場(chǎng)中的φ-x圖象(3)兩個(gè)等量同種電荷的φ-x圖象①兩正電荷連線上的φ-x圖象如圖所示。②兩正電荷連線的中垂線上的φ-y圖象如圖所示。(2)兩個(gè)等量異種電荷連線上的φ－x圖象，如圖所示。電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

致

框

架常見(jiàn)的產(chǎn)生交變電場(chǎng)的電壓波形有方形波、鋸齒波、正弦波等。1.常見(jiàn)的交變電場(chǎng)2.常見(jiàn)的試題類型此類題型一般有三種情況：(1)粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)(一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解)。突破二?帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2)粒子做往返運(yùn)動(dòng)(一般分段研究)。(3)粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般根據(jù)交變電場(chǎng)特點(diǎn)分段研究)。3.解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思維方法電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

致

框

架1.常見(jiàn)的交變電場(chǎng)2.常見(jiàn)的試題類型(1)注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空間上具有對(duì)稱性的特征，求解粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、位移、做功或確定與物理過(guò)程相關(guān)的邊界條件。(2)分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系。(3)注意對(duì)稱性和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用。突破二?帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3.解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思維方法電場(chǎng)中的三大問(wèn)題大

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架功能關(guān)系在電學(xué)中應(yīng)用的題目，一般過(guò)程復(fù)雜且涉及多種性質(zhì)不同的力。因此，通過(guò)審題，抓住受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析是關(guān)鍵，然后根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各力做功的特點(diǎn)來(lái)選擇相應(yīng)規(guī)律求解。動(dòng)能定理和能量守恒定律在處理電場(chǎng)中能量問(wèn)題時(shí)仍是首選。1.方法技巧2.解題流程突破三?應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決力、電綜合問(wèn)題電場(chǎng)中的三大問(wèn)題知識(shí)樹原圖PA

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2利用知識(shí)體系框架來(lái)解題DREAMOFTHEFUTURE經(jīng)典例題1如圖甲，直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中的v－t圖線如圖乙所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φ

、φ

，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E

、E

，粒子在a、aba

bb兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有(??)A.φa＞φbC.E

＜EB.E

＞Ea

bD.W

＞W(wǎng)a

ba

b答案解析1答案解析：由圖乙可知，粒子做加速度減小、速度增大的直線運(yùn)動(dòng)，故可知從a到b電場(chǎng)強(qiáng)度減小，粒子動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力方向由a指向b，電場(chǎng)線方向由b指向a，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，故選項(xiàng)B、D正確。經(jīng)典例題2在x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的a、b兩點(diǎn)處固定兩個(gè)電荷量相等的點(diǎn)電荷，如圖所示的E－x圖象描繪了x軸上部分區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度(以x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向)。對(duì)于該電場(chǎng)中x軸上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的c、d兩點(diǎn)，下列結(jié)論正確的是(??)A.兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，c點(diǎn)電勢(shì)更高B.兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同，d點(diǎn)電勢(shì)更高C.兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同，兩點(diǎn)電勢(shì)相等，均比O點(diǎn)電勢(shì)高D.兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同，兩點(diǎn)電勢(shì)相等，均比O點(diǎn)電勢(shì)低答案解析2答案解析：題圖中a點(diǎn)左側(cè)、b點(diǎn)右側(cè)的電場(chǎng)都沿x軸負(fù)方向，則a點(diǎn)處為正電荷，b點(diǎn)處為負(fù)電荷，又兩點(diǎn)電荷的電荷量相等，則c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同，c點(diǎn)電勢(shì)更高，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。經(jīng)典例題3靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷(??)A.在x

和x

處電勢(shì)能相等24B.由x

運(yùn)動(dòng)到x

的過(guò)程中電勢(shì)能增大31C.由x

運(yùn)動(dòng)到x

的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小41D.由x

運(yùn)動(dòng)到x

的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大41答案解析3答案解析：由圖象可知，將正電荷沿x軸正向移動(dòng)，從x

移動(dòng)到x

的過(guò)程42電場(chǎng)力做功不為零，兩點(diǎn)處的電勢(shì)能不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從x

移動(dòng)到x

的過(guò)程電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，31選項(xiàng)B正確；由x

運(yùn)動(dòng)到x

的過(guò)程中，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，因此電場(chǎng)力先增大后減小，41C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。經(jīng)典例題4答案解析4PA

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3回顧落實(shí)DREAMOFTHEFUTURE要點(diǎn)①三類圖像問(wèn)題是重點(diǎn)內(nèi)容，要理清楚圖像的來(lái)源；②交變電場(chǎng)涉及到帶電粒子周期性運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要先畫v