6.高考物理易错题宝典：电场.docVIP

第六单元：电场 　　[内容和方法] 　　本单元内容包括电荷、电场、电场力、电场强度、电场线、电势、电势差、电场力功、电容器、电容的定义和平行板电容器电容的决定条件等基本概念，以及库仑定律、静电感应、电场强度与电势差的关系、带电粒子在电场中的运动规律等。 　　本单元涉及到的基本方法有，运用电场线、等势面几何方法形象化地描述电场的分布；将运动学动力学的规律应用到电场中，分析解决带电粒子在电场中的运动问题、解决导体静电平衡的问题。本单元对能力的具体要求是概念准确，不乱套公式懂得规律的成立条件适用的范围。从规律出发进行逻辑推理，把相关知识融会贯通灵活处理物理问题。 　　[例题分析] 　　在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不善于运用电场线、等势面为工具，将抽象的电场形象化后再对电场的场强、电势进行具体分析；对静电平衡内容理解有偏差；在运用力学规律解决电场问题时操作不规范等。 　　例1 在边长为30cm的正三角形的两个顶点A，B上各放一个带电小球，其中Q1=4×10-6C，Q2=－4×10-6C，求它们在三角形另一顶点C处所产生的电场强度。 　　【错解分析】错解： 　　C点的电场强度为Q1，Q2各自产生的场强之和，由点电荷的场强公式， 　　 　　∴E=E1+E2=0 　　认为C点处的场强是Q1，Q2两点电荷分别在C点的场强的代数和。 　　【正确解答】 　　计算电场强度时，应先计算它的数值，电量的正负号不要代入公式中，然后根据电场源的电性判断场强的方向，用平行四边形法求得合矢量，就可以得出答案。 　　由场强公式得： 　　C点的场强为E1，E2的矢量和，由图8－1可知，E，E1，E2组成一个等边三角形，大小相同，∴E2= 4×105（N/C）方向与AB边平行。 　　例2 如图8－2，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有：（ ） 　　　 　　【错解分析】错解： 故选B 　　错解只注意到电荷电量改变，忽略了两者距离也随之变化，导致错误。 　　【正确解答】 　　由题意画示意图，B球先后平衡，于是有 　　 　　【小结】 　　r常指弹簧形变后的总长度（两电荷间距离）。 　　例3 点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图8－3，电场强度为零的地方在 [　] 　　A．A和B之间 　　B．A右侧 　　C．B左侧 　　　 D．A的右侧及B的左侧 　　【错解分析】错解： 　　错解一：认为A，B间一点离A，B距离分别是2r和r，则A，B 　　错解二：认为在A的右侧和B的左侧，由电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵消，选D。 　　错解一忽略了A，B间EA和EB方向都向左，不可能抵消。 　　错解二认为在A的右侧和B的左侧，由两电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵消，却没注意到A的右侧EA总大于EB，根本无法抵消。 　　【正确解答】 　　因为A带正电，B带负电，所以只有A右侧和B左侧电场强度方向相反，因为QA＞QB，所以只有B左侧，才有可能EA与EB等量反向，因而才可能有EA和EB矢量和为零的情况。 　　【小结】 　　解这类题需要的基本知识有三点：（1）点电荷场强计算公式点电荷而来；（3）某点合场强为各场源在该点场强的矢量和。 　　例4 如图8-4所示，QA=3×10-8C，QB=－3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。（两带电小球可看作质点） 　　【错解分析】错解： 　　以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力相等，所 　　 　　AB中点总场强E总=E+EA+EB=E外=1.8×105（N/C），方向向左。 　　在中学阶段一般不将QB的电性符号代入公式中计算。在求合场强时，应该对每一个场做方向分析，然后用矢量叠加来判定合场强方向， 　　【正确解答】 　　以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力平衡， 　　 　　E外方向与A受到的B的库仑力方向相反，方向向左。在AB的连线中点处EA，EB的方向均向右，设向右为正方向。则有E总=EA+EB－E外。 　　 　　【小结】 　　本题检查考生的空间想象能力。对于大多数同学来说，最可靠的办法是：按照题意作出A，B的受力图。从A，B的电性判断点电荷A，B的场强方向，从A或B的受力判断外加匀强电场的方向。在求合场强的方向时，在A，B的连线中点处画出每一个场强的方向，最后再计算。这样做恰恰是在按照物理规律解决问题。 　　例5 在电场中有一条电场线，其上两点a和b，如图8－5所示，比较a，b两点电势高低和电场强度的大小。如规定无穷远处电势为零，则a，b处电势是