靜電場常見圖象問題解祈

趙瑩

應用數學處理物理問題的能力是考綱所列五種能力之一，從近幾年的高考物理試題看出，其中“能運用幾何圖形、函數圖象進行表達、分析”這一內容在靜電場問題中表現尤其突出，頻頻出現各種新穎圖象來考查靜電場力與能的性質。教學實踐中，學生普遍對此類問題感到過于抽象，信息難以提取，解題無從下手。鑒于此，本文選取靜電場問題中五類典型圖象，逐一進行歸類探析，以期突破這一教學難點。 —、靜電場問題中的ν-t圖象

應對策略：靜電場問題中的ν-t圖象表示帶點粒子運動速度隨時間變化的關系，圖象上某點切線的斜率表示帶電粒子的加速度，圖象與t軸所圍成的“面積”表示位移。將圖象與實際運動過程相對應是解決此類問題的關鍵。解決靜電場問題中的ν-t圖象問題的一般思路是：根據ν的速度變化、斜率變化（即加速度大小的變化），確定電荷所受電場力的方向與電場力的大小變化情況，進而確定電場強度的方向、電勢的高低及電勢能的變化。

二、靜電場問題中的圖象

三、靜電場問題中的E-x圖象

四、靜電場問題中的ψ-x圖象

五、靜電場問題中的E_p-x圖象

解析 帶電粒子在電場中運動時，其電勢能的變化規律是非線性的。由E_p-x圖象知，帶電粒子的電勢能不是均勻變化的，靜電力不能為恒力，故選項A錯誤；帶電粒子僅受靜電力作用，故電勢能和動能相互轉化，電勢能的減少量等于動能的增加量，即動能增加得越來越慢，故選項B錯誤；由于靜電力不是恒力，加速度a應該越來越小，故選項C錯誤，選項D正確。……