不識電場真面目只緣沒有電場線

不識電場真面目只緣沒有電場線山東省惠民縣第一中學(xué)張占新電場看不到，摸不著，很抽象，人們?yōu)樾蜗蟮孛枋鲭妶龆肓穗妶鼍€，電場線使抽象的電場變的形象、具體，然而很多關(guān)于電場的物理習(xí)題，并未畫出電場線，解答這類電場的問題時，如果能畫出電場線，就可根據(jù)的電場真面目，很方便地判定點電荷在電場中受力、做功、電勢能變化等情況，使問題的解答變的形象、具體、簡潔。一、依據(jù)常見電場的電場線來畫出需要的電場線孤立點電荷周圍的電場線、等量異種點電荷的電場線、等量同種點電荷的電場線、點電荷與帶電平的電場線，需要記住，可直接套用。例1如圖1所示，P、Q是兩個電量相等的正的點電荷．它們連線的中點是O，A、B是中垂線上的兩點，＜，用分別表示A、B兩點的場強和電勢，則（）A．一定有，一定有B．不一定有，一定有C．一定有，不一定有D．不一定有，不一定有解析：畫出兩個電量相等的正的點電荷的電場線分布如圖2，電場線特點是先密再疏，A、B是中垂線上的兩點，但具體位置不確定，可上，可下，這樣A、B所在處的電場線的疏密程度就會變化，就不一定有，但根據(jù)沿著電場線電勢降低，一定有。答案：B。點評：通過畫出兩個電量相等的正的點電荷的電場線分布，使無形的電場變的有形，問題的解答變形象化、具體化。例2如圖3所示，在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q，x軸上的P點位于的右側(cè)。下列判斷正確的是（）A．在x軸上還有一點與P點電場強度相同B．在x軸上還有兩點與P點電場強度相同C．若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能增大D．若將一試探電荷+q從P點移至O點，電勢能減小解析：畫出等量正負(fù)點電荷的電場線如圖4，由電場分布可知，在x軸上還有一點與P點電場強度相同，即和P點關(guān)于O點對稱的C點，A正確。若將一試探電荷+q從P點移至O點，電場力先做正功后做負(fù)功，所以電勢能先減小后增大。一般規(guī)定無窮遠(yuǎn)電勢為零，過O點的中垂線電勢也為零，所以試探電荷+q在P點時電勢能為負(fù)值，移至O點時電勢能為零，所以電勢能增大，C正確。答案AC點評：電場線可用來形象地描述電場的特性，以上解析畫出了能形象描述電場分布的輔助工具──電場線，化抽象為形象，使問題的解答變的很容易。例3在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形的abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖5所示。若將一個帶負(fù)電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復(fù)運動。粒子從b點運動到d點的過程中（）A．先作勻加速運動，后作勻減速運動B．先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C．電勢能與機械能之和先增大，后減小D．電勢能先減小，后增大解析：畫出ac處等量正點電荷電場線如圖6，由于不是勻強電場，-q受到的電場力是變力，加速度是變化的。所以A錯；由電場線分布圖6，從b到O，-q逆著電場線運動，O到d再順著電場線運動，故b到d電勢是先增大后減小，B錯；從b到a，-q只受到的電場力，即只有電場力做功，電勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，故電勢能與機械能的和守恒，C錯；由b到O電場力做正功，電勢能減小，由O到d電場力做負(fù)功，電勢能增加，D對。答案：D點評：本題中告訴了O點電勢高于c點，由沿著電場線電勢降低，可以畫出電場線，粒子受力方向一眼就能看出，接著做功問題也很容易得出了。例5如圖9勻強電場中有a、b、c三點，在以它們?yōu)轫旤c的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°，電場方向與三角形所在平面平行。已知a、b和c點的電勢分別為V、V和2V，該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為（）

A．V、V

B．0V、4VC．V、

D．0V、V解析：根據(jù)勻強電場的電場線與等勢面是平行等間距排列，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落，取ab的中點O，即為三角形的外接圓的圓心，且該點電勢為2V，故Oc為等勢面，MN為一條電場線，方向為MN方向，畫出電場線分布如圖10，UOP=UOa=V，UON：UOP=2：，故UON=2V，N點電勢為0，為最小電勢點，同理M點電勢為4V，為最大電勢點。答案：B

點評：解答本題的關(guān)鍵是外接圓上哪里電勢最低和最高，通過繪制出分布直觀的電場線，以電場線為輔助工具，很方便的找出了外接圓上最低、最高電勢。銜接練習(xí)1．圖11中，a、b、c、d、e五點在一直線上，b、c兩點間的距離等于d、e兩點間的距離。在a點固定放置一個點電荷，帶電量為＋Q，已知在＋Q的電場中b、c兩點間的電勢差為U。將另一個點電荷＋q從d點移動到e點的過程中（）A．電場力做功qU

B．克服電場力做功qUC．電場力做功大于qU

D．電場力做功小于qU答案：D2．勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，AB的長度為1m，D為AB的中點，如圖12所示。已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為14V、6V和2V。設(shè)場強大小為E，一電量為1×10－6C的正電荷從D點移到C點電場力所做的功為W，則（）A．W＝8×10－6J，E＞8V/mB．W＝6×10－6J，E＞6V/mC．W＝8×10－6J，E≤8V/mD．W＝6×10－6J，E≤6V/m答案：A3．如圖13所示,三條虛線表示電場中的等勢面,φ1=10v,φ2=20v,φ3=30v實線為一帶電的粒子僅在電場力作用下由A到B通過該區(qū)域時的運動軌跡，據(jù)此可知（）

A．粒子帶負(fù)電B．帶電質(zhì)點在A點時電勢能大于在B點的電勢能C．帶電質(zhì)點在A點時動能大于在B點的動能D．帶電質(zhì)點在A點時加速度大于在B點的加速度答案：ABD4a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好