《新课标高中物理图像与方法》专题04 电场中的图像（原卷版）

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专题 04 电场中的图像

一.电场中的运动学图像........................................................................................................................................1

1.v－t图象......................................................................................................................................................1

2.其他运动学图像..........................................................................................................................................3

二.电场中的 φ

－

x图像..........................................................................................................................................6

三.电场中的 E－x图像问题................................................................................................................................10

四.电场中的 Ep－x图像.......................................................................................................................................14

一.电场中的运动学图像

1.v－t图象

【分析要点】1．由 vt 图象的斜率变化分析带电粒子的加速度 a的大小变化。

2．根据牛顿第二定律 a＝＝，判断场强 E的大小变化。

3．根据 vt 图象分析带电粒子做加速运动还是减速运动，进而分析场强的方向。

4．进而由场强的大小和方向分析电场的其他性质，如电场线、等势面、电势、电势能的变化等．

【典例分析 1】(多选)(2020·四川宜宾市第二次诊断)如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场，

MN 是其中的一条直线，线上有 A、B、C三点，一带电荷量为＋2×10－3 C、质量为 1×10－3 kg 的小物块从 A

点由静止释放，沿 MN 做直线运动，其运动的 v－t图象如图乙所示，其中 B点处的切线斜率最大(图中标出

了该切线)，C点处的切线平行于 t轴，运动过程中小物块电荷量保持不变，则下列说法中正确的是(　　)

A．A、B两点电势差 UAB＝－4 V

B．小物块从 B点到 C点电场力做的功 W＝10－2 J

C．B点为 AC 间电场强度最大的点，场强大小 E＝1 V/m

D．由 A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大

【典例分析 2】(2020·超级全能生 11 月联考)一带电粒子仅在电场力作用下从 A点开始以初速度为-v0做直线

运动，其 v-t图像如图所示。粒子在 t时刻运动到 B点，3t时刻运动到 C点，以下判断正确的是（　　）

A．A、B、C三点的电势关系一定为 B>A>C

B．A、B、C三点的场强大小关系一定为 EC>EB>EA

C．粒子从 A点经 B点运动到 C点，电势能先增加后减少

D．粒子从 A点经 B点运动到 C点，电场力一直做正功

【典例分析 3】．(2020·浙江大学附属中学选考)如图(a)，甲、乙两个带电物体放置在绝缘水平面上，同时

由静止释放甲和乙后，甲开始时保持静止，物体乙运动的 v－t图象如图(b)所示，则(　　)

A．两个物体带同种电荷

B．甲受到地面向左的摩擦力

C．两个物体带电荷量一定相等

D．经过一段时间，甲可能运动

【典例分析 4】(多选)(2021·黑龙江庆安三中月考)如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，a、b是它

们连线的延长线上的两点。现有一带正电的粒子只在电场力作用下以一定的初速度从 a点开始经 b点向远

处运动，粒子经过 a、b两点时的速度分别为 va、vb，其速度—时间图象如图乙所示，下列说法正确的是(

)

甲　　　　　　　乙

A．粒子由 a点到 b点运动过程中加速度逐渐增大

B．b点的电场强度一定为零

C．Q1的电荷量一定小于 Q2的电荷量

D．粒子由 a点到 b点向远处运动过程中，粒子的电势能先增大后减小

2.其他运动学图像

【典例分析 1】一带负电粒子仅在电场力的作用下，从 x轴的原点 O由静止开始沿 x轴正方向运动，其运

动速度 v随位置 x的变化关系如图所示，图中曲线是顶点为 O的抛物线，粒子的质量和电荷量大小分别为

m和，则下列说法正确的是（　　）

A．电场为匀强电场，电场强度大小

B．O、x1两点之间的电势差

C．粒子从 O点运动到 x1点的过程中电势能减少了

D．粒子沿 x轴做加速度不断减小的加速运动

【典例分析 2】(2021 届云南省昆明市第一中学第 6次月考)真空中，在轴上的原点处和处分别固

定点电荷，在处由静止释放一个正试探电荷，假设试探电荷只在电场力作用下沿轴正

方向运动，试探电荷的速度与其在轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 点电荷一定都是负电荷

B. 点电荷所带电荷量绝对值之比为

C. 处的电势一定高于处的电势

D. 试探电荷的电势能一定是先增大后减小

【典例分析 3】(2020·广东深圳市第二次测试)一个带负电粒子从 x＝0处由静止释放，仅受电场力作用，沿

x轴正方向运动，加速度 a随位置变化如图所示，x2－x1＝x3－x2，可以得出(　　)

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