匀强电场是高中学习的重点,也是高考常考的考点,考生很有必要对匀强电场的一些重要推论进行深入理解和记忆,解题时会事半功倍。
一、电势差关系
在匀强电场中经常遇到已知几个点的电势确定其他点的电势,或者是已知三个点的电势求解电场强度的问题,这就需要我们总结线段两端的电势差关系,以此作为解题的突破口。
【拓展】
(1)在匀强电场中,一线段中点的电势等于两端点电势之和的一半。
(2)在平行、等距的两段线段上移动电荷,移动方向相同,电场力做功相同,电势能的增量相同。
(3)已知平行四边形中三个顶点的电势,可首先画出平行四边形、搞清方向,再应用推论1求解第四个顶点的电势。已知三点电势,确定电场方向的解题思路:抓住匀强电场中等势面与电场线垂直,首先找出等势面是解题的关键,再作等势面的垂线得到电场的方向。进而根据E=U/d求解场强大小。
二、电荷在匀强电场中的类平抛运动
在匀强电场中经常遇到电荷垂直进入匀强电场,即初速度方向与电场方向垂直,做类平抛运动,掌握这类问题的重要规律及结论,会大大简化解题过程。
【拓展】
(1)电荷从P位置由静止先经过一个匀强电场(称之加速电场)加速后垂直进入另一个匀强电场(称之偏转电场)偏转,做类平抛运动经过Q点。若将电性相同的电荷静止放在P点,先经加速电场加速后经偏转电场偏转,此电荷一定经过Q点,且速度方向相同。
(2)带电粒子从P点垂直电场方向以初速度v0进入匀强电场,一直线PQ与v0成夹角θ。若初速度增加为原来的n倍,从P到经过PQ直线的过程,运动位移(沿初速度方向位移、电场方向位移、以及总位)变成原来的n2倍,且速度与PQ的夹角不变。
三、平行板电容器
在平行板电容器中经常遇到电容器两板间电压U不变或所带电荷量Q不变两种情形的问题,要注意区分,抓住特点、总结规律,掌握其解题技巧。
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