’99高考物理第15题的简捷解法,本文主要内容关键词为:解法论文,简捷论文,物理论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1999年高考物理第15题,题意新颖,怎样正确分析与解答呢?我介绍一种最简单的方法。
原题 图1中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。 已知A、B、C三点的电势分别为U[,A]=15V,U[,B]=3V,U[,C]=-3V。 由此可得D点电势U[,D]=________。
分析与解 在匀强电场中,任意两点间的电势差为U=Ed,d为两点沿场强方向的距离,或者写成“U=ELcosα”,E为场强,L为两点间的线段长,α为L与沿电场线方向之间的夹角, 假定在匀强电场中(如图2所示),有A、B、C、D四个点,且=
,
、
与沿电场线方向的夹角均为α,则由U=ELcosα可知,U[,AB]=U[,CD]。这一结果表明,在匀强电场中,两长度相等且沿与电场线方向夹角也相等的线段,其两端沿电场线方向的电势差相等。
根据上述结论,我们很容易解答高考第15题。
由题意知,A、B、C、D是一正方形的四个顶点,则AB∥DC,AD∥BC,因此,不论匀强电场的方向如何,AD边、BC边与沿电场线方向的夹角相等;AB边、DC边与沿电场线方向的夹角也相等,并且=
=
=
,所以,A、D两点间的电势差等于B、C两点间的电势差,即
U[,A]-U[,D]=U[,B]-U[,C]。
∴U[,D]=U[,A]+U[,C]-U[,B]=15+(-3)-3=9(V)。 或A、B两点间的电势差等于D、C两点间的电势差,即U[,A]-U[,B]=U[,D]-U[,C],
∴U[,A]+U[,C]-U[,B]=15+(-3)-3=9(V)。
可见,本题只有弄清正方形四边与电场方向的关系,抓住了关键条件,计算就显得容易了。