靜電場(chǎng)中“三線”問題的解題策略

陳志偉

所謂靜電場(chǎng)中的“三線”，是指電場(chǎng)線、等勢(shì)線（面）和帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡線.電場(chǎng)中“三線”問題的相關(guān)內(nèi)容，是電場(chǎng)單元的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是高考常考題型，這部分題目綜合性較強(qiáng)，涉及帶電粒子的電性問題、受力問題、運(yùn)動(dòng)問題、做功與能量變化問題等.理清“三線”問題是電場(chǎng)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，按照題圖的呈現(xiàn)方式，試題一般可分為以下三種類型：

一、由電場(chǎng)線判斷有關(guān)問題

1.判斷電場(chǎng)強(qiáng)度

電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.

2.判斷電勢(shì)的高低和電勢(shì)差的大小

通常根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低來判斷電勢(shì)高低;對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)，可以根據(jù)U= Ed來判斷電勢(shì)差大小，若是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，可以將公式中的E看作平均值來處理.

3.判斷電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能

根據(jù)公式W= Flcos α或者W_AB=qU_AB來判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)和大小;根據(jù)Ep=qφ判斷電勢(shì)能的高低，這里尤其要注意電性，正電荷放在電勢(shì)越高的地方，電勢(shì)能越大，而負(fù)電荷放在電勢(shì)越高的地方，電勢(shì)能反而越小.

例1（2013江蘇高考）將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場(chǎng)線分布如圖1所示，金屬球表面的電勢(shì)處處相等.a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則（ ? ?）

A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比6點(diǎn)的大

B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高

C.檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大

D.將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功

解析 類似上題分析易知選項(xiàng)A、B正確;根據(jù)U= Ed，由電場(chǎng)線的疏密可知A點(diǎn)到B點(diǎn)的平……