抢分秘籍09 电场中的功和能与图像问题（二大题型）（原卷版）-2025年高考物理冲刺抢押秘籍.pdfVIP

秘籍09电场中的功和能与图像问题

【解密高考】

【题型一】电场中的图像问题

【题型二】电场中的功能综合问题

：电场中的图像问题可以描述带电粒子的运动情况、反映描述电场的物理量（如电场强度、

电势和电势能）的变化情况，此类问题可以综合带电粒子在电场中的动力学问题，同时结合电场中的功能

关系考查带电粒子在电场中的能量问题。高考中多以选择题的形式出现。

：掌握电场中各种图像的物理意义，同时理解图像的截距、斜率和面积，各表示什么物理意

义，结合带电粒子在电场中的运动情况分析粒子运动过程中的能量转化。

【题型一】电场中的图像问题

一、v­t图像

根据电荷在电场中运动的v­t图像的速度变化、斜率变化(即加速度变化)，确定电荷所受静电力的方向与静

电力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向和大小、电势的高低及电势能的变化。

二、φ­x图像(电场方向与x轴平行)

1．电场强度可用φ­x图线的斜率表示，斜率的绝对值表示电场强度的大小，斜率的正负表示电场强度的方

向。

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2．在φ­x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系分析电荷移动时电势能的变化。

3．电场中常见的φ­x图像

(1)点电荷的φ­x图像(取无限远处电势为零)，如图所示。

(2)两个等量异种点电荷连线上的φ­x图像(取无穷远处电势为零)，如图所示。

(3)两个等量正点电荷的φ­x图像(取无穷远处电势为零)，如图所示。

三、E­x图像(电场方向与x轴平行)

1．E­x图像为静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系，若规定x轴正方向为电场强度E的正方向，

则E0，电场强度E沿x轴正方向；E0，电场强度E沿x轴负方向。

2．E­x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差(如图所示)，两点的电势高低根据电场方向判定。在与粒子

运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况。

3．电场中常见的E­x图像

(1)点电荷的E­x图像

正点电荷及负点电荷的电场强度E随坐标x变化关系的图像大致如图所示。

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(2)两个等量异种点电荷的E­x图像，如图所示。

(3)两个等量正点电荷的E­x图像，如图所示。

四、E­x图像(电场方向与x轴平行)

p

1．由E­x图像可以判断某一位置电势能的大小，进而确定电势能的变化情况，根据电势能的变化可以判

p

断静电力做功情况，结合带电粒子的运动可以确定静电力的方向。

E－E－W

p2p1ΔEp静电

2．E­x图像的斜率k＝＝＝＝－F，即图像的斜率绝对值和正负分别表示静电力的大

p静电

x－xΔxΔx

21

小和方向。

1q

【例】静电场中有一水平光滑绝缘桌面，桌面上有一电场线与x轴重合，将一个质量为m、电荷量为可

x

视为点电荷的带电小球从桌面上坐标处由静止释放后，小球沿x轴向正方向运动，其加速度