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電勢圖像
電勢圖像
更新时间:2025-04-26 14:04:56

對電場中的(電勢位置)φ---x與,但也是考試命題方向的一個熱點。這一期我們就來看看如何解決此類問題?——建立相應物理量的函數關系式,理解圖像的截距、斜率與面積所表示的物理意義。

建立函數關系式 ,我們假設電場中ab兩點間距為ΔX,當ΔX非常小時,ab間電場可近似認為是勻強電場(這個思想與勻變速直線運動求位移的思想一模一樣,大家注意體會),則 Uab=E·ΔX 。此時令b點為零電勢點,則a點電勢 φa=φa-φb=Uab,所以有 φa =E·ΔX 。從而得出以下結論:一是φ---x圖像斜率的絕對值表示電場強度的大小(因為電勢是标量),斜率的“ ”與“—”僅表示電勢升高與降低的趨勢。 二是根據斜率的絕對值反應電場強度的大小,則可以由斜率的大小來分析電場線分布的疏密程度,斜率越大,電場線分布越密集,斜率 越小,電場線分布越稀疏。同時根據圖像任意兩點間電勢的高低之别,電場線總是由高電勢點指向低電勢點,可以作出電場線整體的走向。最後還是強調一點:标量,體會标量的正負。結合圖像,我們具體說明。

電勢圖像(全面解讀電勢位置圖像即φ---x圖像)1

如上面左圖所示的電勢位置圖像,第一象限内電勢随位置的變化降低,所以第一象限内電場線有朝左的趨勢,又因為斜率為常數,故為勻強電場。當然大家一定要注意,場強朝左的趨勢并不意味着電場線就是平行于x軸,也可能朝左偏上,也可能朝左偏下,這個要結合題目具體分析。我們再來看一個圖像。

電勢圖像(全面解讀電勢位置圖像即φ---x圖像)2

如上圖所示,我們需要把握斜率的絕對值代表場強,所以B點場強最大。從A到B再到C,場強是先增大後變小。結合沿着電場線的方向電勢降低,大概可以畫出相應的電場線圖像,如右圖所示。把握這樣,解決此類問題不難。

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