《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第50讲 电场中的图像（解析版）

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第50 讲 电场中的图像
1．（安徽）一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为 x轴，
起始点 O为坐标原点，其电势能 Ep与位移 x的关系如图所示，下列图象中合理的是（　　）
A． 电场强度与位移关系 B． 粒子动能与位移关系
C． 粒子速度与位移关系 D． 粒子加速度与位移关系
【解答】解：粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的
减小量，故：F＝|
△Ep
△x
|，即 Ep x﹣图象上某点的切线的斜率表示电场力；
A、Ep x﹣图象上某点的切线的斜率表示电场力，故电场力逐渐减小，根据 E
¿F
q
，故电场强度
也逐渐减小；故 A错误；
B、根据动能定理，有：F• x△＝△Ek，故 Ek x﹣图线上某点切线的斜率表示电场力；由于电场
力逐渐减小，与 B图矛盾，故 B错误；
C、题图 v x﹣图象是直线，相同位移速度增加量相等，又是加速运动，故增加相等的速度需要
的时间逐渐减小，故加速度逐渐增加；而电场力减小导致加速度减小；故矛盾，故 C错误；
D、粒子做加速度减小的加速运动，故 D正确；
故选：D。
（多选）2．（江苏）空间某一静电场的电势 φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点 B、C点电场强
度在 x方向上的分量分别是 EBx、ECx，下列说法中正确的有（　　）
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
【解答】解：在 B点和 C点附近分别取很小的一段 d，由图象，B点段对应的电势差大于 C点段
对应的电势差，看作匀强电场有
E=△φ
d
，可见 EBx＞ECx，A项正确；
同理可知 O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；
沿电场方向电势降低，在 O点左侧，EBx 的方向沿 x轴负方向，在 O点右侧，ECx 的方向沿 x轴
正方向，所以 B项错误，D项正确。
故选：AD。
　一.必备回顾
1.几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表（下面均以无穷远处为零电势点）
孤
立
的
正
点
电
荷
电场线 直线，起于正电荷，终止于无穷远。
E
离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大
小相等，方向不同。
φ
离场源电荷越远，电势越低；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势
面，每点的电势为正。
等势面
以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越
密。
孤
立
的
负
电场线 直线，起于无穷远，终止于负电荷。
E
离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大
小相等，方向不同。
φ离场源电荷越远，电势越高；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势
点
电
面，每点的电势为负。
等势面
以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越
密。
等
量
同
种
负
点
电
荷
电场线 大部分是曲线，起于无穷远，终止于负电荷；有两条电场线是直线。
φ每点电势为负值。
连线上
E
以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相
反，都是背离中点；由连线的一端到另一端，先减小再增大。
φ由连线的一端到另一端先升高再降低，中点电势最高不为零。
中垂线上
E
以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相
反，都沿着中垂线指向中点；由中点至无穷远处，先增大再减小至
零，必有一个位置场强最大。
φ中点电势最低，由中点至无穷远处逐渐升高至零。
等
量
同
种
正
点
电
荷
电场线 大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷远；有两条电场线是直线。
电势 每点电势为正值。
连线上
E
以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相
反，都是指向中点；由连线的一端到另一端，先减小再增大。
φ由连线的一端到另一端先降低再升高，中点电势最低不为零。
中垂线上
E
以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相
反，都沿着中垂线指向无穷远处；由中点至无穷远处，先增大再减
小至零，必有一个位置场强最大。
φ中点电势最高，由中点至无穷远处逐渐降低至零。
等
量
异
种
点
电
荷
E大部分是曲线，起于正电荷，终止于负电荷；有三条电场线是直线。
φ
中垂面有正电荷的一边每一点电势为正，有负电荷的一边每一点电势为
负。
连线
E
以中点最小不等于零；关于中点对称的任意两点场强大小相
等，方向相同，都是由正电荷指向负电荷；由连线的一端到另
一端，先减小再增大。
φ由正电荷到负电荷逐渐降低，中点电势为零。
中垂线上 E以中点最大；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相
同，都是与中垂线垂直，由正电荷指向负电荷；由中点至无穷
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