巧解一类电场问题

蒋金团

(云南省施甸一中，云南 保山 678200)

巧解一类电场问题

蒋金团

(云南省施甸一中，云南 保山 678200)

笔者从一道经典电场选择题出发，寻找该类问题的巧妙解答，形成通法，然后应用到相关高考压轴题的求解.

电场；等势面；电场线

在描述电场属性时,我们通常从两个角度入手.其一,描述电场力的性质;其二,描述电场能的性质.因此,带电粒子在匀强电场中做无约束运动时,题型有两种:已知电势能求力和已知力求电势能，本文讲述的是已知电势能求电场力.这个题型有一个重要的技巧：先构造等势面后画电场线，在两种属性间架起一座桥梁，以下说明具体的操作步骤.

如图1所示,匀强电场中有A、B、C三点,已知任意两点间的距离,还已知同一个电荷在两点间移动时电场力所做的功,需求出电场强度的大小和方向.

图1

(2) 在高、低电势点的连线上设一个点,该点的电势等于中电势,并给该点定标.

掌握上面所述的技巧之后,就可以把这种类型的选择题巧妙改编成压轴题.比如说,可以将特殊三角形换成斜三角形,将正弦定理、余弦定理考进去,也可以将重力做功加进去,但是解题的主要思路是不会变的.

图2

例1：如图2所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量为10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零，从B移到C，电场力做功-1.73×10-3J，则该匀强电场的电场强度大小和方向为( ).

A． 1000V/m,垂直AB斜向上

B. 1000V/m,垂直AB斜向下

C． 865V/m,垂直AC向左

D． 865V/m,垂直AC向右

解析：本题是一道已知电场能求电场力的题型,所以关键点是构造等势面画电场线.

图3

图4

(1) 无电场时，小球达到A点时的动能与初动能的比值；

(2) 电场强度的大小和方向.

解析：与例1相比,本题的第(2)问仍然是已知电势能求电场力,所以关键点仍然是构造等势面画电场线,找到两种属性之间的联系.唯一的差别就是加了一个重力做功.

(2) 加入电场,题型变成已知电势能求电场力.

图5

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