2019年高考物理双基突破(二)专题02电场中“四类”典型图象问题的突破精讲.doc
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1、1专题 02 电场中“四类”典型图象问题的突破近几年,高考中以电场图象和电势图象切入命题的试题逐渐增多,如: E x 图象、 x 图象,或与粒子运动规律有关的图象,如: v t 图象。掌握各个图象的特点,理解其斜率、截距、“面积”对应的物理意义,就能顺利解决有关问题,此类问题一般以选择题的形式出现,难度中等。一、电场中粒子运动的 v t 图象当带电粒子只在电场力作用下运动时,如果给出了粒子运动的速度图象,则从速度图象上能确定粒子运动的加速度方向,根据 v t 图象的速度变化、斜率变化(加速度大小变化)情况,确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、
2、场强大小、电势高低及电势能的变化等情况判定出来。【题 1】(多选)如图甲,直线 MN 表示某电场中一条电场线, a、 b 是线上的两点,将一带负电荷的粒子从 a 点处由静止释放,粒子从 a 运动到 b 过程中的 v t 图线如图乙所示,设 a、 b 两点的电势分别为 a、 b,场强大小分别为 Ea、 Eb,粒子在 a、 b 两点的电势能分别为 Wa、 Wb,不计重力,则有A a b B Ea Eb C Ea Eb D Wa Wb【答案】BD【题 2】电场中的三条等势线如图中实线 a、 b、 c 所示, 三条等势线的电势 a b c。一电子以沿 PQ 方向的初速度,仅在电场力的作用下沿直线从 P
3、 运动到 Q,则这一过程中电子运动的 v t 图象大致是图线中的【答案】【解析】电子由 P 点运动到 Q 点的过程中,电场力所做的功为 W q( P Q),因为 q0,且2 P Q,所以 W0,由动能定理可知,电子的动能不断增大,即速度不断增大,选项 C、D 错误; P 点附近等势面密集,故场强较大,电子在 P 点附近所受电场力大,电子的加速度也就大,对应 v t 图象的斜率大,故由 P 到 Q, v t 图象的斜率不断减小,选项 A 正确,选项 B 错误。 突破三 电场中的 x 图象 x 图象:(1)在 x 图象中,图线上任一点的斜率表示该点的电场强度沿 x 轴方向上的分量。电场强度为零处,
4、 x 图线存在极值,其切线的斜率为零。 (2)在 x 图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。(3)在 x 图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用 WAB qUAB,进而分析 WAB的正负,然后作出判断。1点电荷的 x 图象(取无限远处电势为零)(1)正点电荷的 x 图象如图。 (2)负点电荷的 x 图象如图。2两个等量异种电荷连线上的 x 图象如图。3两个等量同种电荷的 x 图象(1)两正电荷连线上的 x 图象如图。(2)两正电荷连线的中垂线上的 y 图象如图。【 题 6】两电荷量分别为 q1和 q2的点电荷 固定在 x 轴上的 O、 M 两点,两电荷连线上
5、各点电势 随x 变化的关系如图所示,其中 C 为 ND 段电势最低的点,则下列说法正确的是3A q1、 q2为等量异种电荷B N、 C 两点间场强方向沿 x 轴负方向C N、 D 两点间的电场强度大小沿 x 轴正方向先减小后增大D将一正点电荷从 N 点移到 D 点,电势能先增大后减小【答案】C方向沿 x 轴正方向, C 点场强为 0,B 错根据 N D 间图线的斜率大小先减小后增大可知,场强先减小到零后反向增大,C 正确;正电荷从 N 移到 D,由 Ep q 知,电势能先减小后增大,D 错。 【题 7】(多选)空间某一静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示, x 轴上两点 B、 C 的电场强度
6、在x 方向上的分量分别是 EBx、 ECx。下列说法正确的有A EBx的大小大于 ECx的大小 B EBx的方向沿 x 轴正方向C电荷在 O 点受到的电场力在 x 轴方向上的分量最大D负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中,电场力先做正功,后做负功【答案】AD【题 8】两个等量异种点电荷位于 x 轴上,相对原点对称分布,正确描述电势 随位置 x 变化规律的是图4【答案】A 【解析】本题根据电场线的性质,沿电场线的方向电势降低进行判断即可。本题中应明确沿电场线的方向电势降低;并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零;因为其中垂线为等势面,与无穷远处电势相等。两个等量异号电荷的电场线如图,根据“沿
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