“电场”错解分析

吴　强　蔡　辉

易错点扫描

电场这一章的概念多、规律多，在科技、生产、生活实践中的应用广。本章的知识在高考中既有单独考查，又有与力学和电学的综合考查，单独考查时题型多为选择题，综合考查时多为计算题。在答题的过程中常出现如下错误：

（1）对库仑定律内容的理解和应用易错。

（2）对描述电场性质的场强、电势、电场线、等势面之间的关系易错。

（3）对电场线、等势面、带电粒子的运动轨迹易混，电场力对带电粒子做功引起电势能的变化易错。

（4）对电容器的一些问题模糊不清，弄不清变量和不变量，电容、电压、电容器所带电荷量和板间电场强度间的关系。

（5）判断带电粒子在电场中运动时，不清楚各种电荷形成的电场分布及其特征，混淆匀强电场与其他电场；忽略重力，对物理过程分析不全面、不细致，不能结合运动过程进行受力分析，不能将曲线运动的相关知识和方法进行迁移而出现错误。

（6）思维不全，导致漏解。

范例剖析

例2（2008·山东）如图2所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD，∠ADO=60°。下列判断正确的是（）

A. O点电场强度为零

B. D点电场强度为零

C. 若将点电荷+q从O移向C，电势能增大

D. 若将点电荷-q从O移向C，电势能增大

典型错误：AC

错因分析：导致错解的主要原因是思维定势，误认为O点的场强是对称的A、B两点所带等量同种点电荷+Q形成的，所以O点电场强度为零，点电荷+q从O移向C，电场力做负功，电势能增大。出现上述错误的原因是：对场强的叠加和电场力做功电势能的变化理解错误，此题应是三个电荷形成的电场的叠加，错选的学生将其与等量的同种电荷形成电场相混淆。

归纳拓展：矢量合成的方法是平行四边形定则，由其可以得到等量的同种或异种点电荷的电场分布特点，对于三个点电荷形成的电场的合成可以先两个合成后再与第三个合成。判断电势能变化的方法是根据电场力做功，电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增大。

A. A点的电势一定低于B点的电势

B. A点的场强一定大于B点的场强

C.该带电粒子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能

D. 该带电粒子在A点的动能和电势能之和一定等于它在B点的动能和电势能之和

典型错误：AB

错因分析：由于该带电粒子只在电场力的作用下由A点运动，最后能返回，说明由A到B的运动一定是减速运动。故带电粒子受电场力的方向向左，电场的方向向左，所以A点的电势一定低于B点的电势。由于该带电粒子只在电场力的作用下由A点运动，最后能返回，说明A点的场强一定大于B点的场强，否则不能返回。导致错解的主要原因：错选A是审题错误，误认为粒子受力的方向就是电场的方向，实质上正电荷受电场力的方向与电场的方向相同，而负电荷受电场力的方向与电场的方向相反；错选B是经验性错误，误认为带电粒子总是由场强大的地方向场强小的地方运动，实质上粒子怎样运动是由粒子的初速度和受力情况共同决定的。

正确解答：CD。由于该带电粒子只在电场力的作用下由A点运动，最后能返回，说明由A到B的运动一定是减速运动，先向右做变减速，速度减为零后再向左做变加速运动至B点，此时vB

归纳拓展：在静电场中，电场线中有直线的电场有：正点电荷形成的电场，负点电荷形成的电场，等量同种电荷形成的电场，等量异种电荷形成的电场，匀强电场等，所以单凭一条电场线是无法判断场强大小的。注意在等量的同种电荷形成的电场中，沿着两电荷的连线，由于对称性，带电粒子可以从A点出发，经过两电荷的连线的中点再回到A点，而B点可以是带电粒子运动轨迹中的任意一点（A点除外）。所以，①认真研究各种静电场，从电场强度的分布，电势的分布，掌握它们的特点；②理顺描述场的电场强度、电场线、电势、等势面之间的关系，沿电场线方向电势降低但场强的变化不确定，电势为零处场强不一定为零，场强为零处电势不一定为零；③从功能关系上理解电场力做功与电势能的变化关系。

A. ①和③ B. ①和④ C. ②和③ D. ②和④

（3）小球继续向左摆动，经过与A等高度的C点时的速度。

归纳拓展：带电粒子在电场中的运动，可以从以下几个方面理解：①对带电粒子要结合题意判断是否考虑重力；②对电场要熟练掌握正点电荷形成的电场、负点电荷形成的电场、等量同种电荷形成的电场、等量异种电荷形成的电场、匀强电场、交变电场、混合场等电场的分布和特征；③对运动形式可以分为，匀速直线运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动（重点是类平抛）、变加速曲线运动（重点是匀速圆周运动或变速圆周运动的物理最高点和最低点）；④对匀变速曲线运动的处理方法是利用运动的合成与分解，化曲为直；⑤对一般的曲线运动的处理方法是利用动能定理或能量守恒。

2. 如图10所示，某区域电场线左右对称，MN为对称线上的两点。下列说法正确的是（）

A. M点电势一定高于N点电势

B. M点场强一定大于N点场强

C. 正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

D. 将电子从M点移到N点，电场力做正功