靜電場中“兩線一面”問題例講

王瑋

靜電場的知識是高中物理的重點內(nèi)容，同時又因涉及的概念繁多且抽象而成為學生學習的難點，特別是遇到“兩線一面”問題時更是無從下手。

“兩線一面”指的是帶電粒子在電場中的軌跡線、電場線和等勢面。這類問題綜合性比較強，往往涉及帶電粒子的電性、受力、運動、做功問題以及能量變化問題等等。要解決這類問題就需要熟練掌握幾種典型電場的電場線、等勢面的分布規(guī)律，并能靈活運用所學靜電場的相關知識。

知識儲備

靜電場相關知識及規(guī)律

1.電場中某點的場強方向就是正電荷在該點所受電場力的方向；

2.做曲線運動時，帶電粒子所受合力（往往僅受電場力）指向軌跡的內(nèi)側；

3.電場線或等差等勢面密集的地方場強大；

4.電場線與等勢面處處垂直，且沿著電場線的方向電勢逐漸降低；

5.電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，電勢能增加。

明確“兩線一面”的切線方向

1.電場線某點的切線方向即為該點的場強方向；

2.運動軌跡的切線方向為該點的瞬時速度方向；

3.電場線的切線與等勢面的切線方向處處垂直；

例題選講

電場線與軌跡線的關系

例1 如圖1所示，實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌跡。粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點。可以判定（ ）

A.粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力

B.M點的電勢高于N點的電勢

C.粒子帶正電

D.粒子在M點的動能大于在N點的動能

解析 電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密集，場強越大。……