e-x圖像的緣由

1、1高考物理 E-X 圖像的緣由10 年江蘇高考物理卷第 5 題是一道立意獨(dú)特，梯度合理，考查能力的好題。題目幾乎全部的信息都蘊(yùn)涵在提供的 E-X 圖像中，可謂“一圖勝萬(wàn)言” 。但這個(gè)圖像對(duì)絕大多數(shù)考生來(lái)說(shuō)是陌生的，它的“根底”會(huì)在哪里呢？其實(shí)，它的根就在教材中，人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理（選修 3—1） 》第一章第 3 節(jié)內(nèi)容中給出了等量異號(hào)點(diǎn)電荷和等量同號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，如圖 1 所示圖 1 中等量同號(hào)點(diǎn)電荷的連線及

2、中垂線上的電場(chǎng)線沒(méi)有描繪，其實(shí)等量同號(hào)點(diǎn)電荷連線的中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度與位置關(guān)系就是該題 E-X圖像的一個(gè)具體實(shí)例。下面以等量同號(hào)正點(diǎn)電荷為例，分析中垂線上有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 與位置 X 的變化規(guī)律。1．中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的變化規(guī)律 ．中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的變化規(guī)律現(xiàn)設(shè)兩正點(diǎn)電荷之間的距離為，它們的電量均為 ，如圖 2 所 a 2 Q示設(shè) 為 ，由電場(chǎng)的疊加原理 op x可得圖 2 中 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 p由于上述的關(guān)系式比較復(fù)雜，現(xiàn)3或等量負(fù)點(diǎn)電荷，或均勻

3、帶正（負(fù)）電圓環(huán)的中垂線上符合題目所提供的 E 隨 x 變化的圖像，再結(jié)合等量正點(diǎn)電荷中垂線上電勢(shì)的規(guī)律容易得出 A 選項(xiàng)錯(cuò)誤，因?yàn)?O 點(diǎn)電勢(shì)可能最高；X2 點(diǎn)的電勢(shì)不是最高，而是場(chǎng)強(qiáng)最大；X1 和 X3 兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等，可能是 X1 處電勢(shì)高于X3 處，也可能相反；由對(duì)稱性知，選項(xiàng) C 正確。題例 題例 2（2009 江蘇卷 第 8 題）空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì) 在 軸上 ? x分布如圖 6 所示， 軸上兩點(diǎn) x的電場(chǎng)強(qiáng)度在 方向上的

4、分 C B、 x量分別是 ，下列說(shuō)法中正 Cx Bx E E 、確的有A． 的大小大于 的大小 Bx E Cx EB． 的方向沿 軸正方向 Bx E xC．電荷在 點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在 方 o x向上的分量最大D．負(fù)電荷沿 軸從 移到 的過(guò)程 x B C中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功 分析與 分析與解 圖 6 描述的電勢(shì) 在 軸上 ? x的分布圖對(duì)多數(shù)考生是很陌生的，所以題目難度較大。其實(shí)，兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷中垂線上電勢(shì)的分布圖正是上

5、圖的一個(gè)實(shí)例，如圖 4 所示。對(duì)極小的一段 對(duì)應(yīng)電勢(shì)差 x ?， 方向場(chǎng)強(qiáng)分量 ? ? ? U x，即圖線斜率，顯然 x Ex ? ? ? / ?處的斜率大于 處斜率的大小， B C選項(xiàng)正確。對(duì)應(yīng)到實(shí)例中，容易 A得出在圖 6 中 點(diǎn)在 方向上的場(chǎng)強(qiáng) o x為零， 選項(xiàng)錯(cuò)誤； 的方向沿 C Bx E軸負(fù)方向， 的方向沿 軸正方 x Cx E x向， 選項(xiàng)錯(cuò)誤， 選項(xiàng)正確。 B D結(jié)束語(yǔ) 結(jié)束語(yǔ) 靜電場(chǎng)章節(jié)的部分知識(shí)點(diǎn)比較抽象，如場(chǎng)強(qiáng)與