内容正文:
方法03等分法
等分法:己知电场中几个点的电势,如果要计算其他点的电势,一般采用“等分法”.该方法只适用于匀强电场.
(l)匀强电场中各处电场强度相等,由此可得到非常有用的结论:
①在匀强电场中,沿任意一条直线电势降落都是均匀的.
②在匀强电场中,相互平行且相等的线段两端电势差相等.
③在电场中任意线段中点的电势等于两端点电势之和的一半
(2)由于匀强电场中沿任意一条直线电势降落都是均匀的,那么如果把某两点间的距离等分为n段,则每段两端的电势差等于原电势差的1/n,像这样采用等分间距求电势的方法,叫做等分法.
(3)等分法也常用在画电场线的问题中.如果给出匀强电场中几个点的电势,那么我们可以用“等分法”找到两个等势点,两等势点的连线就是等势线,再画出垂直等势线的直线即电场线.
总之,涉及到求匀强电场中某点的电势时,可以将某两点之间的电势差等分n等份进行处理,找到与n等分中的电势相等其他点,画出等势面,就可使问题迎刃而解.
【调研1】如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别是φA=15V、φB=3V、φC=-3V.由此可以推断D点的电势φD是多少?
A
D
B
C
M
N
解析:利用等分法在电场中寻找等势点,是解决此类问题的有效方法:UAC=φA-φC=18V,UAB=φA-φB=12V,连接AC,将AC三等分,如图所示,则N点与B点等电势,由于MD平行于BN,可知D点与M点等电势,则M点的电势为φM=9V,则φD=9V.
【调研2】如下列选项所示,A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为φA=5V,φB=2 V,φC=3 V.H、F三等分AB,G为AC的中点,则能正确表示该电场强度方向的是 ( )
A
C
G
E
H
F
B
A
C
G
E
H
F
B
A B
A
C
G
E
H
F
B
A
C
G
E
H
F
B
C D
解析:由题知AB的电势差UAB=φA-φB=3V,AC的电势差UAC=φA-φC=2V,把AB进行三等分,AC进行二等分,所以它们的每份电势差等于1V,则知H点的电势为φH=4V,G点的电势为φG=4V,F点的电势为φF=3V,由于是匀强电场,HG是