（新課改省份專(zhuān)用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 第2節(jié) 電場(chǎng)能的性質(zhì)學(xué)案（含解析）

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1、（新課改省份專(zhuān)用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 第2節(jié) 電場(chǎng)能的性質(zhì)學(xué)案（含解析）一、電勢(shì)能和電勢(shì)1電勢(shì)能(1)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置有關(guān)。注1(2)電勢(shì)能定義：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，數(shù)值上等于將電荷從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所做的功。注2電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量，即WABEpAEpBEp。注32電勢(shì)(1)定義：試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能與它的電荷量的比值。(2)定義式：。(3)矢標(biāo)性：電勢(shì)是標(biāo)量，有正、負(fù)之分，其正(負(fù))表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)高(低)。(4)相對(duì)性：電勢(shì)具有相對(duì)性，同一點(diǎn)的電勢(shì)因選取零電勢(shì)點(diǎn)的不

2、同而不同。3等勢(shì)面(1)定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)組成的面。(2)四個(gè)特點(diǎn)等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線(xiàn)垂直。在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功。電場(chǎng)線(xiàn)方向總是從電勢(shì)的等勢(shì)面指向電勢(shì)的等勢(shì)面。注4等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，反之越小。二、電勢(shì)差1定義：電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí)，電場(chǎng)力做功與移動(dòng)電荷的電荷量的比值。2定義式：UAB。注5 3電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UABAB，UABUBA。三、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離的乘積。即UEd，也可以寫(xiě)作E。2公式UEd的適用范圍：勻強(qiáng)電場(chǎng)。【注解釋疑】注1

3、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)與重力做功的特點(diǎn)類(lèi)似。注2 零勢(shì)能位置的選取是任意的，但通常選取大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能位置。注3 電勢(shì)能的變化特點(diǎn)與重力勢(shì)能的變化特點(diǎn)類(lèi)似。注4 沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向，電勢(shì)降低最快。注5 推導(dǎo)過(guò)程為WABEpAEpBqAqBq(AB)qUAB深化理解1在應(yīng)用描述電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差的公式時(shí)，q、W、U、Ep、都直接代入正負(fù)號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，而應(yīng)用描述電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度的公式運(yùn)算時(shí)可以不代入正負(fù)號(hào)。2在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：同一直線(xiàn)上(直線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)可成任意角)，相等距離的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等；相互平行的直線(xiàn)上任意相等距離的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等。3電勢(shì)的高低與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒(méi)有聯(lián)系。如等量異種點(diǎn)電荷連線(xiàn)上，從正

4、電荷到負(fù)電荷電勢(shì)一直降低，而電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大；連線(xiàn)的中垂線(xiàn)是電勢(shì)為零的等勢(shì)面，而電場(chǎng)強(qiáng)度沿中垂線(xiàn)向外逐漸減小?；A(chǔ)自測(cè)一、判斷題(1)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)一定為零。()(2)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小，電勢(shì)逐漸降低。()(3)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功。()(4)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，所以UABUBA。()(5)等差等勢(shì)線(xiàn)越密的地方，電場(chǎng)線(xiàn)越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。()(6)電場(chǎng)中電勢(shì)降低的方向，就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。()二、選擇題1滬科版選修31P34T1(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力

5、做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大B無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做的正功越少，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大C無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大D無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大答案：AC2教科版選修31P39T7電荷量為q的電荷在電場(chǎng)中由A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功W，由此可算出兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，若讓電荷量為2q的電荷在電場(chǎng)中由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，則()A電場(chǎng)力做功仍為WB電場(chǎng)力做功為C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差仍為UD兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為解析：選C兩點(diǎn)間電勢(shì)差與移動(dòng)的電

6、荷無(wú)關(guān)，電場(chǎng)力做功變?yōu)閃2qU2W，只有C正確。3.人教版選修31P22T3改編如圖所示，實(shí)線(xiàn)為某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面，A、B、C是電場(chǎng)中的三點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A三點(diǎn)中，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大B三點(diǎn)中，A點(diǎn)的電勢(shì)最高C將一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從A移動(dòng)到B，電勢(shì)能增大D將一帶正電的檢驗(yàn)電荷從A移動(dòng)到B和從A移動(dòng)到C，電勢(shì)能的變化相同解析：選D電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，所以三點(diǎn)中，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，A錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)逐漸降低，A點(diǎn)電勢(shì)最低，B錯(cuò)誤；將一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷從A移動(dòng)到B，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；因?yàn)锽、C兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，所以將一帶正電的檢驗(yàn)電荷從A移動(dòng)到

7、B和從A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做的功相同，電勢(shì)能變化相同，D正確。4.滬科版選修31P38T2改編(多選)如圖所示，M、N為電場(chǎng)中兩個(gè)等勢(shì)面，GH直線(xiàn)是其中的一條電場(chǎng)線(xiàn)，則下列說(shuō)法中正確的是()AEGEHB正電荷置于G點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能大于置于H點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能CGHD負(fù)電荷由H點(diǎn)移動(dòng)到G點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做正功答案：ABD高考對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查，主要集中在電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題，主要以選擇題的形式呈現(xiàn)，難度中等，而對(duì)電場(chǎng)力做功與電場(chǎng)中的功能關(guān)系的考查，常結(jié)合力學(xué)知識(shí)綜合考查，難度較大?？键c(diǎn)一電勢(shì)高低及電勢(shì)能大小的比較基礎(chǔ)自修類(lèi)題點(diǎn)全練1場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的判斷如圖所示

8、，一圓環(huán)上均勻分布著負(fù)電荷，x軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心O。下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是()A從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)一直降低B從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)先降低后升高CO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低DO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電勢(shì)最高解析：選C圓環(huán)上均勻分布著負(fù)電荷，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，圓環(huán)上各電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相互抵消，合場(chǎng)強(qiáng)為零。圓環(huán)上各電荷在x軸產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度有水平向左的分量，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知，x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左，根據(jù)順著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，可知，從O點(diǎn)沿x軸正方向，電勢(shì)升高。O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為零，所以從O點(diǎn)沿x軸正方向

9、，場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)先增大后減小。綜上分析可知C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2電勢(shì)與電勢(shì)能的判斷如圖所示，真空中有等量異種點(diǎn)電荷q、q分別放置在M、N兩點(diǎn)，在MN的連線(xiàn)上有對(duì)稱(chēng)點(diǎn)a、c，MN連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上有對(duì)稱(chēng)點(diǎn)b、d，下列說(shuō)法正確的是()A.在MN連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，O點(diǎn)電勢(shì)最高B正電荷q從b點(diǎn)沿MN連線(xiàn)的中垂線(xiàn)移到d點(diǎn)的過(guò)程中，受到的電場(chǎng)力先減小后增大C正電荷q在c點(diǎn)電勢(shì)能大于在a點(diǎn)電勢(shì)能D正電荷q在c點(diǎn)電勢(shì)能小于在a點(diǎn)電勢(shì)能解析：選D在MN連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上各點(diǎn)的電勢(shì)均為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；沿兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)從b點(diǎn)到d點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，故正電荷q受到的電場(chǎng)力先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)，故正電

10、荷q在c點(diǎn)電勢(shì)能小于在a點(diǎn)電勢(shì)能，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。3場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)能的綜合問(wèn)題在真空中A、B兩點(diǎn)分別放有異種點(diǎn)電荷Q和2Q，以A、B連線(xiàn)中點(diǎn)O為圓心作一圓形路徑acbd，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系有EaEb、EcEdB電勢(shì)高低關(guān)系有ab、cdC將一負(fù)點(diǎn)電荷沿圓弧由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功D將一正點(diǎn)電荷沿直線(xiàn)由c運(yùn)動(dòng)到d的過(guò)程中電勢(shì)能始終不變解析：選C對(duì)比等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，題圖中場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系有EbEa，EcEd，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，可知a10 VCCUCB，所以ACCB，可得C，即CaB，則Q靠近M端且為正電荷C無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)

11、電荷一定有EpAEpBDB點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)解析：選BC若Q在M端，由電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知Q為正電荷，電子從A向B運(yùn)動(dòng)或從B向A運(yùn)動(dòng)均可，由于rAEB，F(xiàn)AFB，aAaB，AB，EpArB，故AB，EpAabac，vavcvbBaaabac，vbvcvaCabacaa，vbvcvaDabacaa，vavcvb解析：選Da、b、c三點(diǎn)到固定的點(diǎn)電荷P的距離rbrcra，則三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由Ek可知EbEcEa，故帶電粒子Q在這三點(diǎn)的加速度abacaa。由運(yùn)動(dòng)軌跡可知帶電粒子Q所受P的電場(chǎng)力為斥力，從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理|qUab|mvb2mva20，則vbva，從b到c電場(chǎng)力做正功，由

12、動(dòng)能定理|qUbc|mvc2mvb20，vcvb，又|Uab|Ubc|，則vavc，故vavcvb，選項(xiàng)D正確。 名師微點(diǎn)1幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)(面)電場(chǎng)等勢(shì)線(xiàn)(面)重要描述勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于電場(chǎng)線(xiàn)的一簇平面點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上電勢(shì)處處為零等量同種(正)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)上，中點(diǎn)的電勢(shì)最低；中垂線(xiàn)上，中點(diǎn)的電勢(shì)最高2帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題的分析方法(1)從軌跡的彎曲方向判斷受力方向(軌跡向合外力方向彎曲)，從而分析電場(chǎng)方向或電荷的正負(fù)。(2)結(jié)合軌跡、速度方向與靜電力的方向，確定靜電力做功的正負(fù)，從而確定電勢(shì)能、電勢(shì)和電勢(shì)差的變化等。(

13、3)根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒定律判斷動(dòng)能的變化情況?？键c(diǎn)四電場(chǎng)力做功與功能關(guān)系師生共研類(lèi)電場(chǎng)力做功的計(jì)算電場(chǎng)中的功能關(guān)系(1)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，即：WEp。(2)如果只有電場(chǎng)力做功，則動(dòng)能和電勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，二者總和不變，即：EkEp。典例(多選)如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平。a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零。則小球a()A從N到Q的過(guò)程中，重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小B從N到P的過(guò)程中，速率先增大后減小C從N到Q的過(guò)

14、程中，電勢(shì)能一直增加D從P到Q的過(guò)程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量解析小球a從N點(diǎn)靜止釋放，過(guò)P點(diǎn)后到Q點(diǎn)速度為零，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程只有重力和庫(kù)侖力做功，庫(kù)侖力方向與小球a速度方向夾角一直大于90，所以庫(kù)侖力整個(gè)過(guò)程做負(fù)功。小球a從N到Q的過(guò)程中，庫(kù)侖力增大，庫(kù)侖力與重力的夾角從90一直減小，所以它們的合力一直增大，故A錯(cuò)誤。帶電小球a受力如圖所示，在靠近N點(diǎn)的位置，合力與速度夾角小于90，在P點(diǎn)合力與速度夾角大于90，所以小球a從N到P的過(guò)程中，速率應(yīng)先增大后減小，故B正確。從N到Q的過(guò)程中，庫(kù)侖力一直做負(fù)功，所以電勢(shì)能一直增加，故C正確。根據(jù)能量守恒定律可知，P到Q的過(guò)程中，動(dòng)能的減少量等于重

15、力勢(shì)能和電勢(shì)能的增加量之和，故D錯(cuò)誤。答案BC延伸思考(1)在典例中小球a從N到Q的過(guò)程中機(jī)械能守恒嗎？(2)在典例中，若把b球固定在圓心O點(diǎn)(其他條件不變)，小球a從N點(diǎn)靜止釋放，小球a到達(dá)何處時(shí)的速度為零？在此過(guò)程中機(jī)械能守恒嗎？為什么？提示：(1)機(jī)械能不守恒。(2)小球a到達(dá)M點(diǎn)時(shí)速度為零，在此過(guò)程中機(jī)械能守恒，因?yàn)閹?kù)侖力、軌道的支持力都不做功。例題及相關(guān)延伸思考旨在讓考生理解在解決電場(chǎng)中的能量問(wèn)題時(shí)常用到的基本規(guī)律有動(dòng)能定理、能量守恒定律，有時(shí)也會(huì)用到功能關(guān)系。(1)動(dòng)能定理合外力的功(或總功)。(2)能量守恒定律電勢(shì)能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化。(3)功能關(guān)系電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化之間

16、的關(guān)系。(4)有電場(chǎng)力做功的過(guò)程機(jī)械能一般不守恒，但機(jī)械能與電勢(shì)能的總和可以不變。題點(diǎn)全練1帶電小球在電場(chǎng)中的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度v0沿直線(xiàn)ON做勻變速運(yùn)動(dòng)，直線(xiàn)ON與水平面的夾角為30。若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，重力加速度為g，且mgEq，則()A電場(chǎng)方向豎直向上B小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gC小球上升的最大高度為D小球電勢(shì)能的最大值為解析：選BD因?yàn)樾∏蜃鰟蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則小球所受的合力與速度方向在同一條直線(xiàn)上，結(jié)合平行四邊形定則知，電場(chǎng)力的方向與水平方向夾角為30，斜向上，如圖所示，A錯(cuò)誤；根據(jù)平行四邊形定則知，

17、小球所受的重力和電場(chǎng)力相等，兩個(gè)力的夾角為120，所以合力大小與分力大小相等，等于mg，根據(jù)牛頓第二定律知，小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g，B正確；小球斜向上做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移s，則小球上升的最大高度hssin 30，C錯(cuò)誤；在整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力做功WqEscos 120mv02，電勢(shì)能增加，所以小球電勢(shì)能的最大值為，D正確。2物塊在電場(chǎng)力、摩擦力共同作用下的運(yùn)動(dòng)在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E6.0105 N/C，方向與x軸正方向相同。在O點(diǎn)處放一個(gè)帶電荷量q5.0108 C，質(zhì)量m1.0102 kg的絕緣物塊。物塊與水平面間

18、的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v02.0 m/s，如圖所示。(g取10 m/s2)試求：(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；(2)物塊最終停止的位置。解析：(1)設(shè)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為xm，由動(dòng)能定理得mgxmE|q|xm0mv02可求得xm0.4 m。(2)因Eqmg，物塊不可能停止在O點(diǎn)右側(cè)，設(shè)物塊最終停在O點(diǎn)左側(cè)且離O點(diǎn)為x處。由動(dòng)能定理得E|q|xmmg(xmx)0，可得x0.2 m。答案：(1)0.4 m(2)O點(diǎn)左側(cè)0.2 m處“融會(huì)貫通”歸納好靜電場(chǎng)中的三類(lèi)?？紙D像問(wèn)題(一)x圖像(1)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，x圖線(xiàn)存在極值，其切線(xiàn)的斜

19、率為零，則對(duì)應(yīng)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度為零。(2)在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WABqUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷。例1在坐標(biāo)x0到x0之間有一靜電場(chǎng)，x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖所示，一電荷量為e的質(zhì)子從x0處以一定初動(dòng)能僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向穿過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域。則該質(zhì)子()A在x00區(qū)間一直做加速運(yùn)動(dòng)B在0x0區(qū)間受到的電場(chǎng)力一直減小C在x00區(qū)間電勢(shì)能一直減小D在x00區(qū)間電勢(shì)能一直增加解析從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

20、相反，所以質(zhì)子做減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；設(shè)在xxx，電勢(shì)為，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式E，當(dāng)x無(wú)限趨近于零時(shí)，表示x處的場(chǎng)強(qiáng)大小(即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)FEe，質(zhì)子受到的電場(chǎng)力先增大后減小，B錯(cuò)誤；在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(二)Epx圖像(1)根據(jù)電勢(shì)能的變化可以判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做正功；電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功。(2)根據(jù)EpWFx，圖像Epx斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)力的大小。例2(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電

21、勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A粒子從x1處運(yùn)動(dòng)到x2處的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功Bx1、x2處電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向Cx1處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小Dx1處的電勢(shì)比x2處的電勢(shì)低解析由于粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x2電勢(shì)能減小，因此電場(chǎng)力做正功，粒子所受電場(chǎng)力的方向沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由|Ep|qEx|，即|qE|，由于x1處的圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值小于x2處圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值，因此x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小小于x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，故x1處的電勢(shì)比x2處的電勢(shì)低，選項(xiàng)D正確。答案AD(三)Ex圖像在給

22、定了電場(chǎng)的Ex圖像后，可以由圖線(xiàn)確定電場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況，E0表示場(chǎng)強(qiáng)沿正方向，E0表示場(chǎng)強(qiáng)沿負(fù)方向；Ex圖線(xiàn)與x軸所圍成的面積表示電勢(shì)差，如果取x0處為電勢(shì)零點(diǎn)，則可由圖像的面積分析各點(diǎn)電勢(shì)的高低，綜合分析粒子的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步確定粒子的電性、電場(chǎng)力做功及粒子的動(dòng)能變化、電勢(shì)能變化等情況。例3(多選)某靜電場(chǎng)中x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示，設(shè)x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向。一帶電荷量大小為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果粒子剛好能運(yùn)動(dòng)到x3x0處，假設(shè)粒子僅受電場(chǎng)力作用，E0和x0已知，下列說(shuō)法正確的是()A粒子一定帶負(fù)電B粒子的初動(dòng)能大小為qE0x0C粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

23、電勢(shì)能先增大后減小D粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大動(dòng)能為2qE0x0解析如果粒子帶負(fù)電，粒子在電場(chǎng)中一定先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)，因此粒子在x3x0處的速度不可能為零，故粒子一定帶正電，A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理qE0x02qE02x00Ek0，可得Ek0qE0x0，B正確；粒子向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，因此電勢(shì)能先減小后增大，C錯(cuò)誤；粒子運(yùn)動(dòng)到x0處動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理qE0x0EkmaxEk0，解得Ekmax2qE0x0，D正確。答案BD共性歸納對(duì)于電場(chǎng)中的各類(lèi)圖像問(wèn)題，無(wú)論是哪類(lèi)圖像，其根本還是準(zhǔn)確視圖，分析圖像的物理意義。(1)結(jié)合物理公式規(guī)律明確圖像的斜率表示什么，斜率的正負(fù)代表什么，圖像與橫軸所夾面積是否有意義。(2)靈活應(yīng)用電場(chǎng)中的功能關(guān)系，結(jié)合分析粒子的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步可分析粒子的電性、做功情況、動(dòng)能變化、電勢(shì)能變化等問(wèn)題。