掌握應用要點 提升解題效率
——高中物理電場解題的基本分析方法

周建華

(江蘇省江陰市澄西中學 214441)

高中生要想學好物理，除了需深入理解每一個知識點外，尚要對該知識點的實際應用給予高度重視.而具體應用過程除了現實中的實物實踐外，習題解答亦是不可或缺的重要環節.且鑒于電場相關題目之類型都相對較為固定，故其方法亦有章可循，而高中生熟練掌握并學會運用運用這些方法，掌握應用要點 提升解題效率，其對高中生學習物理而言必是大有助益.

一、電場電荷平衡和運動解題分析方法

因電場電荷只可能存在兩種情況，即保持平衡和持續運動，故在分析電場電荷的運動方向及速度等問題時亦唯有基于力學.與之同時，因具體的分析過程還需建立在電場環境的基礎之上，故在解答電場電荷運動相關的題目時，亦當由知識點總結與解答兩方面入手.除此之外，考慮到電場電荷問題的類型大多較為固定，且有著一定的解題規律，故高中生于具體解題過程亦可按照特定的順序按部就班的進行.至于思路總結則主要可從以下五部分依次入手：第一是研究對象的確定，就電場電荷問題而言，最主要的研究對象當屬運動的帶電體；第二則是基于力學的角度來分析研究對象當前處于怎樣的狀態，而后對其各方面所受之外力展開全面分析；第三則是要總結隱含條件并分析解題過程可能出現的各種情況，以此情況進行思路總結，方能找出解題的正確思路；第四步則是要對力學規律分析并將所有能幫助解題的已知及隱含條件予以全部羅列，包括解題需要用到的各種公式；最后則是將公式代入并得出結果.

例1在一電場強度方向豎直向下的偏轉電場中，氚核和氦核作為帶電體，以垂直于電場強度的角度穿過電場，在此過程中，兩個帶電體的運行條件是不一樣的，求在這些條件下，氚核與氦核在橫向上的運動位移.這樣不同的條件狀況有好幾種，其一兩者的初速度一樣，其二初動能一樣，其三初動量一樣，其四進入電場之前的經過場所一樣，都為加速度一定的電場.相關的圖示如圖1，高中生可以按照以上步驟進行分析.

圖1

列出公式便可針對不同情況予以解答，如基于第一種情況，電場的強度、運行距離及初速度均一致，故在計算兩種帶電物體的橫向位移時，所需關注之重點以集中在電荷與質量之上，故題目的解答為：

y氚核=1/2 {q氚核E/m氚核(I/v0)2}

y氦核=1/2 {q氦核E/m氦核(I/v0)2}

兩者之比為y氚核/y氦核=q氚核m氦核/q氦核m氚核

第二種情況，初動能一樣，故需保持mv2一致，電場強度及運行距離相等，故兩種帶電體的橫向位移比之兩者所帶電荷亦一致，故基于上述情況，可對題目解答為y氚核/y氦核=q氚核/q氦核=1/2

對后來兩種情況，均是基于類似的思路來展開分析.

二、電場中平行板電容器解題分析方法

因計算公式主要針對的是電場強度，故諸如E=U/d一類的公式亦需找到相應的電壓及距離.當然，上述分析當時與平行板電容器題目為前提.至于電壓信息的總結，所需關注的重點則主要集中在兩板間的電壓情況，倘若帶有平行板電容器的電路斷掉不同點，則電容器的電壓值則需選取與之并聯之用電器電壓，而此時的U平便于U并相等.而鑒于電容器與板間的兩級帶電量均可能發生變化，故仍需具體情況具體分析.倘若閉合電源開關而使板的帶電量發生變化，則電壓U亦會隨之發生變化.對此，高中生需務必對題目中的隱藏條件給予深度挖掘，掌握應用要點，以便在提升他們的解題效率的同時確保理想的解題答案的正確性，最大限度提升高中物理電場解題的教學水平.

三、電場中場強和電勢題目基本分析方法

針對場強及電勢問題的分析，需務必結合題意中的已知及隱含條件來畫出相應的電力線，而后具體情況具體分析，如針對下題的分析過程：

即針對本身不帶電的空腔導體，若將帶有負電的電荷Q放入其內部，則空腔導體的整體是否會帶電，如若答案為是，則電場中的強度及電勢大小又將如何？

解析當導體內部進入負電荷時，電場也便隨之產生，而此時的電力線雖是由負電荷產生，但方向卻全然相反.當電場產生的同時，自由電子一會在電力線的影響下朝著與之相反的方向移動.也正是基于此過程，方導致了靜電感應的產生負電荷周圍的電力線是密集的，所以產生的電場強度也很大.在整個空腔導體中，電勢是遠遠小于零的，空腔內部到負電荷處，電勢是逐漸降低的，導體內部電勢是不變的，但都很小.

總之，在高中物理電場課程的教學過程中，因所涉及的知識類型較為固定，故解題的方法也有章可循.通過指導學生牢固掌握解題的基本方法及思路，其解答物理電場問題的水平必將得到有效提升，這對學生今后的學習及生活亦將大有助益.