“電場”錯解分析

吳　強　蔡　輝

易錯點掃描

電場這一章的概念多、規(guī)律多，在科技、生產(chǎn)、生活實踐中的應用廣。本章的知識在高考中既有單獨考查，又有與力學和電學的綜合考查，單獨考查時題型多為選擇題，綜合考查時多為計算題。在答題的過程中常出現(xiàn)如下錯誤：

（1）對庫侖定律內(nèi)容的理解和應用易錯。

（2）對描述電場性質的場強、電勢、電場線、等勢面之間的關系易錯。

（3）對電場線、等勢面、帶電粒子的運動軌跡易混，電場力對帶電粒子做功引起電勢能的變化易錯。

（4）對電容器的一些問題模糊不清，弄不清變量和不變量，電容、電壓、電容器所帶電荷量和板間電場強度間的關系。

（5）判斷帶電粒子在電場中運動時，不清楚各種電荷形成的電場分布及其特征，混淆勻強電場與其他電場；忽略重力，對物理過程分析不全面、不細致，不能結合運動過程進行受力分析，不能將曲線運動的相關知識和方法進行遷移而出現(xiàn)錯誤。

（6）思維不全，導致漏解。

范例剖析

例2（2008·山東）如圖2所示，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q且CO=OD，∠ADO=60°。下列判斷正確的是（）

A. O點電場強度為零

B. D點電場強度為零

C. 若將點電荷+q從O移向C，電勢能增大

D. 若將點電荷-q從O移向C，電勢能增大

典型錯誤：AC

錯因分析：導致錯解的主要原因是思維定勢，誤認為O點的場強是對稱的A、B兩點所帶等量同種點電荷+Q形成的，所以O點電場強度為零，點電荷+q從O移向C，電場力做負功，電勢能增大。出現(xiàn)上述錯誤的原因是：對場強的疊加和電場力做功電勢能的變化理解錯誤，此題應是三個電荷形成的電場的疊加，錯選的學生將其與等量的同種電荷形成電場相混淆。

歸納拓展：矢量合成的方法是平行四邊形定則，由其可以得到等量的同種或異種點電荷的電場分布特點，對于三個點電荷形成的電場的合成可以先兩個合成后再與第三個合成。判斷電勢能變化的方法是根據(jù)電場力做功，電場力做正功，電勢能減少，電場力做負功，電勢能增大。

A. A點的電勢一定低于B點的電勢

B. A點的場強一定大于B點的場強

C.該帶電粒子在A點的電勢能一定小于它在B點的電勢能

D. 該帶電粒子在A點的動能和電勢能之和一定等于它在B點的動能和電勢能之和

典型錯誤：AB

錯因分析：由于該帶電粒子只在電場力的作用下由A點運動，最后能返回，說明由A到B的運動一定是減速運動。故帶電粒子受電場力的方向向左，電場的方向向左，所以A點的電勢一定低于B點的電勢。由于該帶電粒子只在電場力的作用下由A點運動，最后能返回，說明A點的場強一定大于B點的場強，否則不能返回。導致錯解的主要原因：錯選A是審題錯誤，誤認為粒子受力的方向就是電場的方向，實質上正電荷受電場力的方向與電場的方向相同，而負電荷受電場力的方向與電場的方向相反；錯選B是經(jīng)驗性錯誤，誤認為帶電粒子總是由場強大的地方向場強小的地方運動，實質上粒子怎樣運動是由粒子的初速度和受力情況共同決定的。

正確解答：CD。由于該帶電粒子只在電場力的作用下由A點運動，最后能返回，說明由A到B的運動一定是減速運動，先向右做變減速，速度減為零后再向左做變加速運動至B點，此時vB

歸納拓展：在靜電場中，電場線中有直線的電場有：正點電荷形成的電場，負點電荷形成的電場，等量同種電荷形成的電場，等量異種電荷形成的電場，勻強電場等，所以單憑一條電場線是無法判斷場強大小的。注意在等量的同種電荷形成的電場中，沿著兩電荷的連線，由于對稱性，帶電粒子可以從A點出發(fā)，經(jīng)過兩電荷的連線的中點再回到A點，而B點可以是帶電粒子運動軌跡中的任意一點（A點除外）。所以，①認真研究各種靜電場，從電場強度的分布，電勢的分布，掌握它們的特點；②理順描述場的電場強度、電場線、電勢、等勢面之間的關系，沿電場線方向電勢降低但場強的變化不確定，電勢為零處場強不一定為零，場強為零處電勢不一定為零；③從功能關系上理解電場力做功與電勢能的變化關系。

A. ①和③ B. ①和④ C. ②和③ D. ②和④

（3）小球繼續(xù)向左擺動，經(jīng)過與A等高度的C點時的速度。

歸納拓展：帶電粒子在電場中的運動，可以從以下幾個方面理解：①對帶電粒子要結合題意判斷是否考慮重力；②對電場要熟練掌握正點電荷形成的電場、負點電荷形成的電場、等量同種電荷形成的電場、等量異種電荷形成的電場、勻強電場、交變電場、混合場等電場的分布和特征；③對運動形式可以分為，勻速直線運動、勻變速直線運動、勻變速曲線運動（重點是類平拋）、變加速曲線運動（重點是勻速圓周運動或變速圓周運動的物理最高點和最低點）；④對勻變速曲線運動的處理方法是利用運動的合成與分解，化曲為直；⑤對一般的曲線運動的處理方法是利用動能定理或能量守恒。

2. 如圖10所示，某區(qū)域電場線左右對稱，MN為對稱線上的兩點。下列說法正確的是（）

A. M點電勢一定高于N點電勢

B. M點場強一定大于N點場強

C. 正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能

D. 將電子從M點移到N點，電場力做正功