专题突破(七) 静电场中的图象问题
【p123】 静电场中常见的图象问题主要有以下几种类型：1.电场强度随位置变化的图象，即E－x图象；2.电势随位置变化的图象，即φ－x图象；3.电势能随位置变化的图象，即Ep－x图象．解答此类题目的关键是弄清图象的物理意义，即坐标轴、坐标原点、斜率、面积、交点坐标等的物理意义，同时也可以根据图象特点，把抽象的图象转化为具体的电场模型(如匀强电场、点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场等)，再来分析、解决这类问题．
一、E－x图象
例1有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图象如图乙所示(场强为正值，表示方向沿x轴正方向)，H、I是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零．则以下分析正确的是( )
A．该圆环带负电
B．x轴上O点电势为零
C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小
D．H点的电势低于I点的电势
【解析】根据x轴上的电场强度随坐标x值变化的图象可知，该圆环带正电，选项A错误；x轴上O点电场强度为零，电势最高，H点的电势高于I点的电势，选项B、D错误．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小，选项C正确．
【答案】C
【归纳总结】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1和图2所示．
(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所示．
②两电荷连线的中垂线上的E－y图象如图4所示．
(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5所示．
②两电荷连线的中垂线上的E－y图象如图6所示．
2．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．
