为了形象的描述静电场,我们引入电场线和等势面;为了定量的研究静电场,我们引入电场强度和电势两个物理量,分别反映了电场的力的性质和能的性质。

(1)若空间的电场为非匀强电场。如图1所示的是该电场的一条电场线,场强方向由a指向b,a和b两点的电势分别为φa和φb。现将一个电荷量为+q的试探电荷由a静止释放,经过一段时间运动到b,求该电荷由a到b的过程中电势能的变化量ΔE。
(2)若空间的电场为匀强电场,且方向与纸面平行,具体方向未知。如图2所示,小明同学在纸面内做出互成60°角的Ox、Oy两条直线,然后用仪器从O点开始分别沿Ox和Oy方向探测各点的电势,得到电势φ随x和y的空间分布分别如图3(a)、(b)所示。
a请在图2中画出经过O点的一条电场线并根据公式E=Ud计算该匀强电场的场强大小;
b.小华认为φ-x和φ-y图线的斜率表示该方向电场强度的负值,然后对这两个方向的场强进行矢量合成也可以求出合场强。你认为小华的想法是否正确,请分析说明。
U
d
【考点】φ-x图像斜率的物理意义;φ-x图像的理解与应用.
【答案】(1)该电荷由a到b的过程中电势能的变化量ΔE为q(φb-φa);
(2)a.该匀强电场的场强大小为200V/m;
b.小华的想法不对.
(2)a.该匀强电场的场强大小为200
3
b.小华的想法不对.
【解答】
【点评】
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