专题突破静电场中的图象问题电场中粒子运动的v-t图象根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。【例1】(2018·4月浙江选考)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以-v0做直线运动,其v-t图象如图1所示。粒子在t0时刻运动到B点,3t0时刻运动到C点,以下判断正确的是()图1A.A、B、C三点的电势关系为φB>φA>φCB.A、B、C三点的场强大小关系为EC>EB>EAC.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,电场力先做正功后做负功解析带电粒子的带电性质不确定,无法判断电势的高低,A项错误;根据图象可知带电粒子的动能先减小后增大,由能量转化关系可知,动能转化为电势能,所以电势能先增大后减小,电场力先做负功再做正功,选项C正确,D错误;v-t图象的斜率表示加速度的大小,也可间接地反映电场力和电场强度的大小,图线的斜率先增大后减小,且方向没有改变,所以电场强度应该是EB最大,选项B错误。答案C电场中的E-x图象1.几种常见的E-x图象(1)点电荷的E-x图象正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图象大致如图2所示。(E方向向右为正)图2(2)两个等量异种点电荷的E-x图象①两电荷连线上的E-x图象如图3甲所示。②两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图3乙所示。甲乙图3(3)两个等量同种点电荷的E-x图象①两电荷连线上的E-x图象如图4甲所示。②两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图4乙所示。甲乙图42.E-x图象特点(1)反映了电场强度随位移变化的规律。(2)E>0表示场强沿x轴正方向;E<0表示场强沿x轴负方向。(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定。【例2】(多选)x轴上O点右侧各点的电场方向与x轴方向一致,O点左侧各点的电场方向与x轴方向相反,若规定向右的方向为正方向,x轴上各点的电场强度E随x变化的图象如图5所示,该图象关于O点对称,x1和-x1为x轴上的两点。下列说法正确的是()图5A.O点的电势最低B.x1和-x1两点的电势相等C.电子在x1处的电势能大于在-x1处的电势能D.电子从x1处由静止释放后,若向O点运动,则到达O点时速度最大解析作出电场线,根据顺着电场线电势降低,则O点电势最高,故A错误;从图线看出,电场强度关于原点O对称,则x轴上关于O点对称位置的电势相等,电子在x1和-x1两点处的电势能相等,故B正确,C错误;电子从x1处由静止释放后,若向O点运动,到达O点时电场力做功最多,故动能最大,速度最大,故D正确。答案BD电场中的φ-x图象1.几种常见的φ-x图象(1)点电荷的φ-x图象(取无限远处电势为零)①正点电荷的φ-x图象如图6甲所示。②负点电荷的φ-x图象如图6乙所示。甲乙图6(2)两个等量异种点电荷连线上的φ-x图象,如图7所示。图7(3)两个等量同种点电荷的φ-x图象①两正点电荷连线上的φ-x图象如图8甲所示。②两正点电荷连线的中垂线上的φ-y图象如图8乙所示。甲乙图82.φ-x图象特点及应用(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高低,并可根据电势高低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。【例3】(2018·江苏南京、盐城高三第一次模拟)(多选)电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点,规定无穷远处电势为零,x轴上各点电势随x的变化关系如图9所示。则()图9A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量B.G点处电场强度的方向沿x轴负方向C.将一带负电的试探电荷自G点静止释放,仅在电场力作用下一定能到达D点D.将一带负电的试探电荷从D点移到J点,电场力先做正功后做负功解析图象斜率大小表示场强大小,由图可知在H点的场强为零,即Q1和Q2两电荷在H点的合场强为零,由公式E=可知,Q1的电荷量大于Q2的电荷量,故A项错误;由图知B点的电势为零,由于沿着电场线方向电势降低,所以在B点左边场强方向沿x轴正方向,在C点右边场强方向沿x轴负...