定性分析电场强度、电势、电势能的变化

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电场强度、电势、电势能是描述静电场的力或能的性质的物理量，以选择题为载体分析各量的变化情况也一直是高考命题的热点，本文结合近几年的高考真题阐述上述各量的定性分析方法。

一、电场强度（E）

1.电场线的疏密表示电场强度的相对大小

电场线是描述电场的形象方法，用电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，用电场线的疏密表示电场强度的相对大小，在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密。

【例1】（2009年上海高考）两电荷量分别为q和-q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x的关系图是（）。

图1解析：如图1所示，根据两等量异种点电荷周围的电场线分布情况可知，两电荷连线的中点场强最小，但不为零，关于中点对称的连线上的两点场强大小相等，方向相同，所以两点电荷的连线上的场强先减小后增大，选项A项正确。

2.等差等势面的疏密表示电场强度的相对大小

电场中电势相同的各点构成的面叫等势面，两相邻等势面间的电势之差相等的等势面叫等差等势面。等差等势面的疏密和电场线的疏密一致，同样可以表示电场强度的相对大小。

图2【例2】（2009年上海高考）位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图2所示，图中实线表示等势线，则（）。

A.a点和b点的电场强度相同

B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功

C.负电荷从a点移到c点，电场力做正功

D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大

解析：a、b两点处的等势面疏密程度不同，故电场强度大小不同，同时同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，故电场强度的方向也不同，选项A错误；因为电场线与等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面，有φd>φc>φe>φf>φa=φb，故将正电荷由c点移到d点电场力做负功，选项B错误；将负电荷从a点移到c点电场力做正功，选项C正确；正电荷沿虚线由e点移到f点，电场力先做正功，后做负功，整个过程电场力做正功，电势能先减小后增大，选项D正确。C、D正确。

3.φ-x图像的斜率表示电场强度的大小

φ-x图像表示电势随位置变化的关系。如果在x方向上取极小的一段，可以把此段对应的电场看做是匀强电场，φ-x图像上某一点切线的斜率ΔφΔx表示该位置的电场强度。