Question

在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，電路如圖：
（1）應(yīng)該使用的器材是

BG

A.6V的交流電源
B.6V的直流電源
C.220V的直流電源
D．量程0～0.5V，零刻度線在刻度盤左邊的電壓表
E．量程0～0.5V，零刻度線在刻度盤中央的電壓表
F．量程0～300 μA，零刻度線在刻度盤左邊的電流表
G．量程0～300 μA，零刻度線在刻度盤中央的電流表
（2）在上述實驗過程中，要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序（自下而上）是

白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙

（3）實驗中接通電路后，若一個探針與基準點b接觸，另一個探針分別在基準點兩側(cè)找到了實驗所需的點M、N，如圖所示，則當此探針與M點接觸時，電流表指針應(yīng)

指零

（填“左偏”、“指零”或“右偏”）；
（4）a、b、c、d、e五個基準點在連線上間距相等，則電勢差U_ab

大于

U_bc．（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（5）若電流表兩表筆分別接觸圖中d、f兩點（點d、f連線與AB垂直）時，表針反偏（電流從紅表筆流出時表針正偏），則電流表的紅表筆接在

f

點，要使電流表指針仍指在零刻線，應(yīng)將接f的探針向

右

（填“左”或“右”）移動．
（6）下列各情況會讓描出的等勢線形狀發(fā)生改變的是

CD

A．將電源電壓調(diào)高一點          B．將電源正負極對換
C．導(dǎo)電紙的導(dǎo)電物質(zhì)出現(xiàn)脫落    D．將圖中AB電極換為方形．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是明確“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”是利用直流電源產(chǎn)生的電場來模擬靜電場，所以不能用交流電源．應(yīng)是低壓直流電源；由于確定電勢的高低，因此使用小量程，且零刻度在中央；
（2）它們的順序（自下而上）是：白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙；
（3）若一個探針與基準點b接觸，另一個探針與M點接觸，電流表指針為零時，則電勢相等；
（4）關(guān)鍵是明確各基準點中靠近兩個電極的點電場強度越大，再根據(jù)U=Ed即可求解．
（5）關(guān)鍵是根據(jù)甲圖可知d點電勢高于e點的電勢，所以當電流應(yīng)從與d點接觸的表筆進入．再畫出A與B間的電場線和等勢面，即可判斷出d點與f點的電勢高低，從而判定接f的表筆應(yīng)如何移動．
（6）根據(jù)電場線與等勢線的相互垂直，因此由電場來確定結(jié)果．

解答：解：（1）因為描繪靜電場的電源必須是直流電，所以電源應(yīng)選B不能選A，由于當通過靈敏電流計的電流為零時說明電流計兩探針之間的電勢差為零，所以電表應(yīng)選D不能選C．
（2）它們的順序（自下而上）是：白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙；
（3）若一個探針與基準點b接觸，另一個探針與M點接觸，電流表指針為零時，則電勢相等，故電流表的指針應(yīng)指零；
（4）靠近兩個電極的點電場強度越大，由于兩個電極相當于兩個等量的異號電荷，所以a與b間的平均電場強度一定大于b與c間的平均電場強度，根據(jù)U=Ed可知：電勢差U_ab＞U_bc．
（5）：由圖可知d點的電勢大于e點的電勢，當電流從紅表筆流出時表針正偏，如今指針反偏，則電流是從黑表筆流出，是從紅表筆流進的，所以紅表筆應(yīng)接f；根據(jù)兩等量異號電荷的電場線和等勢面的特點可知，d點的電勢應(yīng)高于f點的電勢，所以為使兩點的電勢相等，應(yīng)將接f的表筆向右移動．
（6）電場線與等勢線相互垂直，要使等勢線的形狀發(fā)生改變，則電場線的形狀也發(fā)生改變，而電場的變化會導(dǎo)致電場線的變化，因此導(dǎo)電紙的導(dǎo)電物質(zhì)出現(xiàn)脫落或電極換為方形都影響等勢線的形狀．而電壓的調(diào)高與正負對調(diào)，都不會改變形狀，故選CD
故答案為：（1）BG  （2）白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙 （3）指零 （4）大于  （5）f、右 （6）CD

點評：明確“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”實驗的原理和方法是解決此實驗的關(guān)鍵．
明確實驗的原理以及兩等量異號電荷周圍電場線與等勢面的特點是解決問題的關(guān)鍵．