浙江省教學研究2002年第2期 確定電場強度(電場)方向的幾種方法 紹興縣師范學校 董偉軍 帶電粒子在電場中的運動一直是教學的重點和難點。 學生們發現解決此類問題很困難。 原因在于,該類題除了本身能力要求較高外,還有幾個關鍵問題需要處理,比如電場強度方向的判斷等。 有很多方法可以克服這個關鍵問題。 本文通過幾種情況講一下判斷電場強度方向的方法: 1、根據帶電粒子所施加的電場力的方向來確定電場的方向。 電場的方向是正點電荷所施加的電場力的方向(與負點電荷所施加的電場力的方向相反)。 因此,可以根據施加在帶電粒子上的電場力的方向來確定電場的方向。 例1、在均勻電場中,質量為nl、電荷為q的球在O點從靜止狀態釋放電場方向,球沿著與垂直方向成0°角的直線OA向下運動,如圖所示1.、滿足上述要求的均勻電場的最小場強應該是多少? 它的方向是什么? 分析與解答:帶電球在重力G:n ag 和電場力F:日E 的作用下沿直線OA 運動。由于G 和F 都是常力,它們的力0 和圓l 也是常量力電場方向,且力的方向必須沿 OA 斜線向下。
如圖2所示,AC方向為重力C-和電場力F的力方向。當電場力F垂直于AC,即圖中AB方向且斜向上時,電場力最小,即電場強度最小,所以電場方向沿對角線AB向上。 2、從電場線方向確定電場方向。 電場線上一點的切線方向就是電場的方向。 你可以知道電場的方向。 例 2. 將一個具有功質量和 + q 電荷的小球放在垂直線上的等量不同符號的電荷之間。 從休息中釋放出來。 求小球的初始加速度方向? (不考慮重力)分析與解答:如圖3所示,小球在A點時的加速度方向是求A點0圓2處的電場力,因此我們知道了電場線D(電場)。 圖中,A是經過A點的+Q電場線,cA是經過A點的-O電場線,(在點電荷的電場中,電場線的方向是電場方向),故A點場強方向沿AN方向,則球q的加速度方向也沿A_N方向。 3. 利用等勢面的線 c 確定電場方向。 在靜電場中,電場的方向必須垂直于等電位面,并且從高等電位面指向低等電位面。 實施例3,如圖4所示,A、B、c為真空中均勻電場中的三個點。 它們的電勢為U^:800V,Un=200V,Uc=4COV。 嘗試畫出A和B。,c。 三點電場線的方向是什么? 分析與解答:在均勻電場中,同一直線上任意兩點的電勢差與兩點之間的距離成正比。 A、B兩點電位差為600V,故AB可分為三等分,分界點分別為D、F,如圖4所示,則Uc=400V,接cF,則cF為等勢線; 根據垂直于等電勢/BF 4:600V、U=4COV的電場線和電勢面(線),分別過A、B、C三點畫cF的垂線……