专题突破七电场综合问题命题点一静电场图象问题1.主要类型(1)v-t图象;(2)φ-x图象;(3)E-x图象.2.应对策略(1)v-t图象:根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.(2)φ-x图象:①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.②在φ-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φ-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.(3)E-x图象:根据E-x图象中E的正负确定电场强度的方向,再在草纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布.例1(多选)(2018·兴化一中四模)在真空中的x轴上的原点和x=6a处分别固定一个点电荷M、N,在x=2a处由静止释放一个正点电荷P,假设点电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动,其速度大小与在x轴上的位置关系如图1所示,则下列说法中正确的是()图1A.点电荷M、N一定都是正电荷B.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1C.点电荷P的电势能一定是先增大后减小D.点电荷P所受电场力一定先减小后增大答案AD解析由v-x图象可知,点电荷P的速度先增大后减小,所以点电荷P的动能先增大后减小,说明电场力先做正功,后做负功,结合正电荷受到的电场力的方向与场强的方向相同可知,电场强度的方向先沿x轴的正方向,后沿x轴的负方向,根据点电荷的电场线的特点与电场的叠加原理可知,点电荷M、N一定都是正电荷,故A正确;由题图可知,在x=4a处点电荷P的速度最大,速度的变化率为0,说明x=4a处的电场强度等于0,则点电荷M与N在x=4a处的电场强度大小相等,方向相反,根据点电荷场强公式得:=,所以点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4∶1,故B错误;点电荷P的动能先增大后减小,由于只有电场力做功,所以点电荷P的电势能一定是先减小后增大,故C错误;由题图图象可知,点电荷的加速度先减小后增大,则所受的电场力一定先减小后增大,选项D正确.例2(2018·常州市一模)带电球体的半径为R,以球心为原点O建立坐标轴x,轴上各点电势φ随x变化如图2所示.下列说法正确的是()图2A.球带负电荷B.球内电场强度最大C.A、B两点电场强度相同D.正电荷在B点的电势能比C点的大答案D解析从球出发向两侧电势降低,而电场线从正电荷出发,沿着电场线电势降低,故球带正电荷,A错误;球是等势体,故内部任意两点间的电势差为零,故场强为零,而球外场强大于零,B错误;A点与B点的电场强度大小相等,但方向相反,故不同,C错误;从B到C,电势降低,故正电荷电势能减小,D正确.例3(多选)某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图3所示,x轴正方向为场强正方向,一个带正电的点电荷只在电场力的作用下沿x轴运动,x1、x2、x3、x4四点间隔相等.则()图3A.点电荷在x2和x4处电势能相等B.点电荷由x1运动到x3的过程中电势能减小C.x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差D.点电荷由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大答案BC变式1(2018·苏锡常镇一调)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4所示,下列图象中合理的是()图4答案D解析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=,知电场强度也逐渐减小,A错误;根据动能定理,有:F·Δx=ΔEk,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,B错误;根据公式v2-v=2ax,匀变速直线运动的v2-x图象是直线,而v-x图象不可能是直线,C错误;粒子做加速度减小的加速运动,D正确.命题点二“等效法”处理力电复合场问题带电体在匀强电场中运动时,既受重力,又受电场力,由于这两个力都是恒力,故其合力也为恒力,可用二者合力代替这两个力,这样物体就只受一个力了,该力可称为等效重力.1.等效重力法.将重力与电场力进行合成,如图5所示,则F合为等效重力场中的“重力”,g′=为等效重力场...