勻強電場的考察中,確定勻強電場的大小和方向是選擇題中常見的題目,勻強電場中的等勢面是直線,故在勻強電場中連接電勢相等的兩點就是等勢面。再利用電場線與等勢面垂直的特點,就可以找出電場線的方向,利用勻強電場中的電場強度公式就能求出電場強度的大小。
三點電勢確定電場強度
將給出的三點電勢最低和最高的兩個點用直線連起來,在連線上找到與另外一個電勢相等的點,連接電勢相等的點,此時的連線就是就是等勢線,做等勢線的垂線,即為電場線,然后根據沿著電場線的方向電勢降低,從而確定電場的方向,最后由E=U/d,計算電場強度的大小。
例題:
1、(2012安徽卷)如圖所示,在平面直角坐標系中,有方向平行于坐標平面的勻強電場,其中坐標原點O處的電勢為0V,點A處的電勢為6V,點B處的電勢為3V,則電場強度的大小為(? A? )
A、200V/m? ? ?B、200√3V/m? ? ? ?C、100V/m? ? ? ? ? ? D、100√3V/m
解析:將電勢為6V和0V的點連接,在連線上找到電勢為3V的點,與B點連接,做連線的垂線,即為電場線,然后由E=U/d,計算電場強度的大小。如下
2、(2024九江二模,多選)正六邊形ABCDEF區域內有平行于紙面方向的勻強電場(圖中未標出),?A、E、D三點電勢分別為3V、6V、9V?,現有一個電子從E點以初速度Vo沿EB方向射入。下列說法正確的是( AD )
A.電子離開此區域動能增量的可能是2eV
B.DF的連線是電場中一條等勢線
C.電子射出六邊形區域時速度大小可能仍是Vo
D.B點電勢為6V
解析:很明顯可以得出A、D的中點的電勢為6V,E點的電勢也為6V,所以BE為等勢線,B點電勢為6V(D正確),所以電場方向與BE垂直DF的連線與電場方向平行(B錯),與電勢高低可知,電場方向向上。電子在電場中做類平拋運動,通過W=Uq可知,電勢差U的最大值為3V,所以電場力做功的最大值為3eV?(A正確),電子射出時動能一定增大(C錯)。