不识电场真面目只缘没有电场线.doc

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1、不识电场真面目　只缘没有电场线山东省惠民县第一中学　张占新　　电场看不到，摸不着，很抽象，人们为形象地描述电场而引入了电场线，电场线使抽象的电场变的形象、具体，然而很多关于电场的物理习题，并未画出电场线，解答这类电场的问题时，如果能画出电场线，就可根据的电场真面目，很方便地判定点电荷在电场中受力、做功、电势能变化等情况，使问题的解答变的形象、具体、简洁。　　一、依据常见电场的电场线来画出需要的电场线　　孤立点电荷周围的电场线、等量异种点电荷的电场线、等量同种点电荷的电场线、点电荷与带电平的电场线，需要记住，可直接套用。　　例1　如图1所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷．它们

2、连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，＜，用分别表示A、B两点的场强和电势，则（　　）　　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：画出两个电量相等的正的点电荷的电场线分布如图2，电场线特点是先密再疏，A、B是中垂线上的两点，但具体位置不确定，可上，可下，这样A、B所在处的电场线的疏密程度就会变化，就不一定有，但根据沿着电场线电势降低，一定有。答案：B。　　点评：通过画出两个电量相等的正的点电荷的电场线分布，使无形的电场变的有形，问题的解答变形象化、具体化。　　例2　如图3所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种

3、点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是（　　）　　A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同　　C．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小　　解析：画出等量正负点电荷的电场线如图4，由电场分布可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，即和P点关于O点对称的C点，A正确。若将一试探电荷+q从P点移至O点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大。一般规定无穷远电势为零，过O点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大

4、，C正确。答案AC　　点评：电场线可用来形象地描述电场的特性，以上解析画出了能形象描述电场分布的辅助工具──电场线，化抽象为形象，使问题的解答变的很容易。　　例3　在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图5所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中（　　）　　A．先作匀加速运动，后作匀减速运动　　B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势　　C．电势能与机械能之和先增大，后减小　　D．电势能先减小，后增大　　解析：画出ac处等量正点电荷电场线如图6，由于不是匀强

5、电场，-q受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A错；由电场线分布图6，从b到O，-q逆着电场线运动，O到d再顺着电场线运动，故b到d电势是先增大后减小，B错；从b到a，-q只受到的电场力，即只有电场力做功，电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错；由b到O电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，D对。答案：D 　　点评：本题如果直接对a、c处的正点电荷对-q，使用库仑定律，受力分析，也可解答，但不如用电场线分布图来解，形象，简单。 　　二、依据等势面画出需要的电场线　　电场线总是与等势面垂直，在不同的等势面间，沿着电场线的方向各等势面的电势

6、越来越低。据此可以画出电场线。　　例4　如图7，虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图1中两条实线所示。点A．B．c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则（　　）　　A．M带负电荷，N带正电荷　　B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 　　C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功　　D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零　　解析：由图中等势线的特点，O点电势高于c点，沿着电场线电势降低，该匀强电场的电场线向

7、下，如图8，根据MN粒子的运动轨迹可知N受到的电场力向上，M受到的电场力向下，M粒子带正电荷，N粒子带负电荷，a、c都错。O到a的电势差等于O到c的电势差，且电荷和质量大小相等，而且电场力都做的是正功，根据动能定理得a与c两点的速度大小相同，但方向不同，B对。又图中O点与b点在同一等势线上，所以M点从O点到b点的过程中电场力对粒子做功等于零，D正确。答案BD。　　点评：本题中告诉了O点电势高于c点，由沿着电场线电势降低，可以画出电场线，粒子受力方向一眼就能看出，接着做功问题也很容易得出了。