电场学习易陷误区剖析 学法指导 不分版教材本.doc

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电场学习易陷误区剖析
周存东
电场是看不见、摸不着的一种特殊物质，它不如力学中的模型那么直观。下面就学习电场时易错的问题举例分析。
1.忽略条件，硬套公式。
例1.两个直径为r的带电球，当它们相距100r时的作用力为F，当它们相距为r时作用力为（）
A. B. C. D.以上结论都不对
错解：根据库仑定律公式，得出B答案。
辨析：本题实质上是考查对库仑定律内容的理解和应用，学生只记住了该定律的公式，而忽略了其成立的前提条件是“真空中、点电荷”，对点电荷的概念也没有真正理解。点电荷是理想化的物理模型——没有大小的带电体。实际上的带电体只有带电体在本身的大小跟带电体间的距离相比小得很多时才可以看成点电荷。而本题两个电荷原来相距100r时，可以看成点电荷，能适用库仑定律，但当它们相距为r时，两带电球本身的大小不能忽略，不能再当作点电荷看待，库仑定律已不再适用，所以正确答案应选D。
点评：对库仑定律公式的应用，一定要理解“真空中、点电荷”这两个条件，若r趋向于零，此公式已不适用。

2.概念混淆，错用结论。
例2.圆形金属平板A的圆心的垂线上有一点B，在B点有一固定带正电的点电荷Q，如图1所示。现再在金属平板A的外表面附近的P点放一带正电的点电荷q，如果q所受重力可忽略，q对原来电场的影响也可忽略，须对q施加非静电力，才能使电荷q在P点处于静止状态，则此非静电力的方向是（）

图1
A.指向B点
B.背离B点
C.垂直于金属平板A，指向左
D.垂直于金属平板A，指向右
错解：根据点电荷的电场线分布，场源电荷的电场线发散，q在P点受电场力的方向沿BP向外，为使q在P点处于平衡状态，认为所施非静电力的方向沿PB指向B点，如图2，错选A答案。

图2
辨析：根据静电感应，金属平板已带负电，点电荷与带电金属平板的电场线分布如图3所示。P点的电场强度的方向水平向左，q在P点所受电场力的方向水平向左，要使q静止，施加给q的非静电的方向应垂直于金属平板A指向右，如图4所示。所以正确答案应选D。

图3图4
点评：掌握和区分孤立的点电荷电场线的分布和点电荷与带电金属平板的电场线分布特点是解决此题的关键。

3.审题不清，理解错误。
例3.在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强方向平行，然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，如图5所示，求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

图5
错解：“小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ”，错误的理解为此时小球静止处于平衡状态，于是分析小球受力如图6所示，得出，
即

图6
设摆线长为L，小球带电量为q，电场强度为E，小球在最低点的速度为v，此时线的拉力，则从释放点到最低点，应用动能定理：

由牛顿第二定律：
由<1><2><3>得出：
辨析：小球摆到左侧最高点虽瞬间静止，但并不是处于平衡状态。小球从右侧水平位置摆到左侧最高点，初、末两状态的动能都为零。在这个过程中重力做正功，根据动能定理，电场力一定做负功，由能量守恒知，小球从释放点到左侧最高点的过程中其重力势能的减小一定等于其电势能的增加，所以

从释放点到最低点，由动能定理：
由牛顿第二定律：
由<4><5><6>得出：
点评：本题对小球受力的正确分析以及对小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ的正确理解是解题的关键。