電場常見錯(cuò)解分析

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1、電場常見錯(cuò)解分析在本章知識應(yīng)用的過程中，學(xué)生常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在：不善于運(yùn)用電場線、等勢面為工具，將抽象的電場形象化后再對電場的場強(qiáng)、電勢進(jìn)行具體分析；對靜電平衡內(nèi)容理解有偏差；在運(yùn)用力學(xué)規(guī)律解決電場問題時(shí)操作不規(guī)范等。例1?如圖8－1所示，實(shí)線是一個(gè)電場中的電場線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場中的軌跡，若電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是：?????????????[???]A．電荷從a到b加速度減小B．b處電勢能大C．b處電勢高D．電荷在b處速度小【錯(cuò)解】由圖8－1可知，由a→b，速度變小，所以，加速度變小，選A。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電荷運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡妱萆叻较?，所以b

2、處電勢高于a點(diǎn)，選C?！惧e(cuò)解原因】選A的同學(xué)屬于加速度與速度的關(guān)系不清；選C的同學(xué)屬于功能關(guān)系不清?！痉治鼋獯稹坑蓤D8－1可知b處的電場線比a處的電場線密，說明b處的場強(qiáng)大于a處的場強(qiáng)。根據(jù)牛頓第二定律，檢驗(yàn)電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項(xiàng)錯(cuò)。由圖8－1可知，電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，必受到不等于零的合外力，即Fe≠0，且Fe的方向應(yīng)指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹向。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電場線指向是從疏到密。再利用“電場線方向?yàn)殡妱萁档妥羁斓姆较颉迸袛郺，b處電勢高低關(guān)系是Ua＞Ub，C選項(xiàng)不正確。根據(jù)檢驗(yàn)電荷的位移與所受電場力的夾角大于90°，可知電場力對檢驗(yàn)電荷做負(fù)功。功是能量化的量度，

3、可判斷由a→b電勢能增加，B選項(xiàng)正確；又因電場力做功與路徑無關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢能增加則動(dòng)能減小，即速度減小，D選項(xiàng)正確?！驹u析】理解能力應(yīng)包括對基本概念的透徹理解、對基本規(guī)律準(zhǔn)確把握。本題就體現(xiàn)高考在這方面的意圖。這道小題檢查了電場線的概念、牛頓第二定律、做曲線運(yùn)動(dòng)物體速度與加速度的關(guān)系、電場線與等勢面的關(guān)系、電場力功（重力功）與電勢能（重力勢能）變化的關(guān)系。能量守恒定律等基本概念和規(guī)律。要求考生理解概念規(guī)律的確切含義、適用條件，鑒別似是而非的說法。?例2?將一電量為q=2×106C的點(diǎn)電荷從電場外一點(diǎn)移至電場中某點(diǎn)，電場力做功4×10-5J，求A點(diǎn)的電勢?！惧e(cuò)解】【錯(cuò)解原因】

4、錯(cuò)誤混淆了電勢與電勢差兩個(gè)概念間的區(qū)別。在電場力的功的計(jì)算式W=qU中，U系指電場中兩點(diǎn)間的電勢差而不是某點(diǎn)電勢?！痉治鼋獯稹拷夥ㄒ唬涸O(shè)場外一點(diǎn)P電勢為UP所以UP=0，從P→A，電場力的功W=qUPA，所以W=q（UP-UA），即4×10-5=2×10-6（0-UA）??UA=－20V解法二：設(shè)A與場外一點(diǎn)的電勢差為U，由W=qU，因?yàn)殡妶隽φ姾勺稣?，必由高電勢移向低電勢，所以UA=－20V【評析】公式W=qU有兩種用法：（1）當(dāng)電荷由A→B時(shí)，寫為W=qUAB=q(UA-UB)，強(qiáng)調(diào)帶符號用，此時(shí)W的正、負(fù)直接與電場力做正功、負(fù)功對應(yīng)，如“解法一”；（2）W，q，U三者都取

5、絕對值運(yùn)算，如“解法二”，但所得W或U得正負(fù)號需另做判斷。建議初學(xué)者采用這種方法。例3?點(diǎn)電荷A和B，分別帶正電和負(fù)電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖8－2，電場強(qiáng)度為零的地方在?????????????????????????????????????????????????????????????????????????[???]A．A和B之間????????????????B．A右側(cè)C．B左側(cè)?????????????????????????D．A的右側(cè)及B的左側(cè)【錯(cuò)解】錯(cuò)解一：認(rèn)為A，B間一點(diǎn)離A，B距離分別是2r和r，則A，B錯(cuò)解二：認(rèn)為在A的右側(cè)和B的左側(cè)，由電荷產(chǎn)

6、生的電場方向總相反，因而都有可能抵消，選D。【錯(cuò)解原因】錯(cuò)解一忽略了A，B間EA和EB方向都向左，不可能抵消。錯(cuò)解二認(rèn)為在A的右側(cè)和B的左側(cè)，由兩電荷產(chǎn)生的電場方向總相反，因而都有可能抵消，卻沒注意到A的右側(cè)EA總大于EB，根本無法抵消。【分析解答】因?yàn)锳帶正電，B帶負(fù)電，所以只有A右側(cè)和B左側(cè)電場強(qiáng)度方向相反，因?yàn)镼A＞QB，所以只有B左側(cè)，才有可能EA與EB等量反向，因而才可能有EA和EB矢量和為零的情況。【評析】解這類題需要的基本知識有三點(diǎn)：（1）點(diǎn)電荷場強(qiáng)計(jì)算公式點(diǎn)電荷而來；（3）某點(diǎn)合場強(qiáng)為各場源在該點(diǎn)場強(qiáng)的矢量和。?例4?如圖8-3所示，QA=3×10-8C，QB=-3×

7、10-8C，A，B兩球相距5cm，在水平方向外電場作用下，A，B保持靜止，懸線豎直，求A，B連線中點(diǎn)場強(qiáng)。（兩帶電小球可看作質(zhì)點(diǎn)）【錯(cuò)解】以A為研究對象，B對A的庫侖力和外電場對A的電場力相等，所AB中點(diǎn)總場強(qiáng)E總=E+EA+EB=E外=1.8×105（N/C），方向向左?！惧e(cuò)解原因】在中學(xué)階段一般不將QB的電性符號代入公式中計(jì)算。在求合場強(qiáng)時(shí)，應(yīng)該對每一個(gè)場做方向分析，然后用矢量疊加來判定合場強(qiáng)方向，【分析解答】以A為研究對象，B對A的庫侖力和外電場對A