定性分析電場強度、電勢、電勢能的變化

電場強度、電勢、電勢能是描述靜電場的力或能的性質的物理量，以選擇題為載體分析各量的變化情況也一直是高考命題的熱點，本文結合近幾年的高考真題闡述上述各量的定性分析方法。

一、電場強度（E）

1.電場線的疏密表示電場強度的相對大小

電場線是描述電場的形象方法，用電場線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向，用電場線的疏密表示電場強度的相對大小，在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密。

【例1】（2009年上海高考）兩電荷量分別為q和-q的點電荷放在x軸上，相距為L，能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x的關系圖是（）。

圖1解析：如圖1所示，根據兩等量異種點電荷周圍的電場線分布情況可知，兩電荷連線的中點場強最小，但不為零，關于中點對稱的連線上的兩點場強大小相等，方向相同，所以兩點電荷的連線上的場強先減小后增大，選項A項正確。

2.等差等勢面的疏密表示電場強度的相對大小

電場中電勢相同的各點構成的面叫等勢面，兩相鄰等勢面間的電勢之差相等的等勢面叫等差等勢面。等差等勢面的疏密和電場線的疏密一致，同樣可以表示電場強度的相對大小。

圖2【例2】（2009年上海高考）位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內電勢分布如圖2所示，圖中實線表示等勢線，則（）。

A.a點和b點的電場強度相同

B.正電荷從c點移到d點，電場力做正功

C.負電荷從a點移到c點，電場力做正功

D.正電荷從e點沿圖中虛線移到f點電勢能先減小后增大

解析：a、b兩點處的等勢面疏密程度不同，故電場強度大小不同，同時同一檢驗電荷在a、b兩點受力方向不同，故電場強度的方向也不同，選項A錯誤；因為電場線與等勢面垂直，且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面，有φd>φc>φe>φf>φa=φb，故將正電荷由c點移到d點電場力做負功，選項B錯誤；將負電荷從a點移到c點電場力做正功，選項C正確；正電荷沿虛線由e點移到f點，電場力先做正功，后做負功，整個過程電場力做正功，電勢能先減小后增大，選項D正確。C、D正確。

3.φ-x圖像的斜率表示電場強度的大小

φ-x圖像表示電勢隨位置變化的關系。如果在x方向上取極小的一段，可以把此段對應的電場看做是勻強電場，φ-x圖像上某一點切線的斜率ΔφΔx表示該位置的電場強度。