掌握应用要点 提升解题效率——高中物理电场解题的基本分析方法

周建华

(江苏省江阴市澄西中学 214441)

高中生要想学好物理，除了需深入理解每一个知识点外，尚要对该知识点的实际应用给予高度重视.而具体应用过程除了现实中的实物实践外，习题解答亦是不可或缺的重要环节.且鉴于电场相关题目之类型都相对较为固定，故其方法亦有章可循，而高中生熟练掌握并学会运用运用这些方法，掌握应用要点 提升解题效率，其对高中生学习物理而言必是大有助益.

一、电场电荷平衡和运动解题分析方法

因电场电荷只可能存在两种情况，即保持平衡和持续运动，故在分析电场电荷的运动方向及速度等问题时亦唯有基于力学.与之同时，因具体的分析过程还需建立在电场环境的基础之上，故在解答电场电荷运动相关的题目时，亦当由知识点总结与解答两方面入手.除此之外，考虑到电场电荷问题的类型大多较为固定，且有着一定的解题规律，故高中生于具体解题过程亦可按照特定的顺序按部就班的进行.至于思路总结则主要可从以下五部分依次入手：第一是研究对象的确定，就电场电荷问题而言，最主要的研究对象当属运动的带电体；第二则是基于力学的角度来分析研究对象当前处于怎样的状态，而后对其各方面所受之外力展开全面分析；第三则是要总结隐含条件并分析解题过程可能出现的各种情况，以此情况进行思路总结，方能找出解题的正确思路；第四步则是要对力学规律分析并将所有能帮助解题的已知及隐含条件予以全部罗列，包括解题需要用到的各种公式；最后则是将公式代入并得出结果.

例1在一电场强度方向竖直向下的偏转电场中，氚核和氦核作为带电体，以垂直于电场强度的角度穿过电场，在此过程中，两个带电体的运行条件是不一样的，求在这些条件下，氚核与氦核在横向上的运动位移.这样不同的条件状况有好几种，其一两者的初速度一样，其二初动能一样，其三初动量一样，其四进入电场之前的经过场所一样，都为加速度一定的电场.相关的图示如图1，高中生可以按照以上步骤进行分析.

图1

列出公式便可针对不同情况予以解答，如基于第一种情况，电场的强度、运行距离及初速度均一致，故在计算两种带电物体的横向位移时，所需关注之重点以集中在电荷与质量之上，故题目的解答为：

y氚核=1/2 {q氚核E/m氚核(I/v0)2}

y氦核=1/2 {q氦核E/m氦核(I/v0)2}

两者之比为y氚核/y氦核=q氚核m氦核/q氦核m氚核

第二种情况，初动能一样，故需保持mv2一致，电场强度及运行距离相等，故两种带电体的横向位移比之两者所带电荷亦一致，故基于上述情况，可对题目解答为y氚核/y氦核=q氚核/q氦核=1/2

对后来两种情况，均是基于类似的思路来展开分析.

二、电场中平行板电容器解题分析方法

因计算公式主要针对的是电场强度，故诸如E=U/d一类的公式亦需找到相应的电压及距离.当然，上述分析当时与平行板电容器题目为前提.至于电压信息的总结，所需关注的重点则主要集中在两板间的电压情况，倘若带有平行板电容器的电路断掉不同点，则电容器的电压值则需选取与之并联之用电器电压，而此时的U平便于U并相等.而鉴于电容器与板间的两级带电量均可能发生变化，故仍需具体情况具体分析.倘若闭合电源开关而使板的带电量发生变化，则电压U亦会随之发生变化.对此，高中生需务必对题目中的隐藏条件给予深度挖掘，掌握应用要点，以便在提升他们的解题效率的同时确保理想的解题答案的正确性，最大限度提升高中物理电场解题的教学水平.

三、电场中场强和电势题目基本分析方法

针对场强及电势问题的分析，需务必结合题意中的已知及隐含条件来画出相应的电力线，而后具体情况具体分析，如针对下题的分析过程：

即针对本身不带电的空腔导体，若将带有负电的电荷Q放入其内部，则空腔导体的整体是否会带电，如若答案为是，则电场中的强度及电势大小又将如何？

解析当导体内部进入负电荷时，电场也便随之产生，而此时的电力线虽是由负电荷产生，但方向却全然相反.当电场产生的同时，自由电子一会在电力线的影响下朝着与之相反的方向移动.也正是基于此过程，方导致了静电感应的产生负电荷周围的电力线是密集的，所以产生的电场强度也很大.在整个空腔导体中，电势是远远小于零的，空腔内部到负电荷处，电势是逐渐降低的，导体内部电势是不变的，但都很小.

总之，在高中物理电场课程的教学过程中，因所涉及的知识类型较为固定，故解题的方法也有章可循.通过指导学生牢固掌握解题的基本方法及思路，其解答物理电场问题的水平必将得到有效提升，这对学生今后的学习及生活亦将大有助益.