Question

有一静电场，其电势U随坐标x的改变而变化，变化的图线如图1所示，试在图2中画出该静电场的场强E随x变化的图线（设场强沿x轴正方向时取正值，场强沿x轴负方向时取负值）．

Answer 1

分析：电场强度方向平行于x轴，如果在x方向上取极小的一段，电场强度有E=

△U

△x

，根据电势U随坐标x的改变而变化，通过直线的斜率物理意义求解．沿着电场线方向电势降低．

解答：解：电场强度方向平行于x轴，电势U随坐标x图象的斜率的意义反映了电场强度．
沿着电场线方向电势降低．
0-2mm，直线斜率不变，沿x轴正方向电势升高，说明电场强度方向沿x轴负方向，为：
E₁=-

40-0

2×10-3

V/m=-2×10⁴V/m．
2mm-10mm，直线斜率不变，沿x轴正方向电势降低，说明电场强度方向沿x轴正方向，为：
E₂=-

-40-40

8×10-3

V/m=10⁴V/m．
10mm-12mm，沿x轴正方向电势升高，说明电场强度方向沿x轴负方向，为：
E₁=-

0-(-40)

2×10-3

V/m=2×10⁴V/m．
做E-x图象，如图所示：

答：如图所示．

点评：正确把握电势U随坐标x图象的斜率的物理意义是解决问题的关键．