Question

17．某同學(xué)用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置描繪電場(chǎng)的等勢(shì)線．
①在平整的木板上鉆兩個(gè)洞，固定兩個(gè)圓柱形電極，然后依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙，導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面向上，用圖釘將它們固定好．
②用粗鐵絲制成一圓環(huán)形電極，將其用金屬夾也固定在木板上，連接電源和電極．
③在導(dǎo)電紙上做出中央電極和圓環(huán)形電極上任意一點(diǎn)的連線，在連線上取間距相等的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)A、B、C；
④將連接電壓傳感器的兩個(gè)探針分別拿在左、右手中，用左手中的探針跟導(dǎo)電紙上的某一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸，然后用右手中的探針在導(dǎo)電紙平面上找若干個(gè)與基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢(shì)差為零的點(diǎn)，用探針把這些點(diǎn)一一壓印在白紙上，照此方法，可以畫出與這些基準(zhǔn)點(diǎn)電勢(shì)相等的等勢(shì)線．
請(qǐng)回答以下問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)裝置模擬的是孤立負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的等勢(shì)線；
（2）請(qǐng)?jiān)趫D（b）中畫出經(jīng)過A點(diǎn)的等勢(shì)線．
（3）已知A點(diǎn)電勢(shì)φ_A=-5V，C點(diǎn)電勢(shì)φ_C=5V，則B點(diǎn)的電勢(shì)φ_BA
A．大于0
B．等于0
C．小于0
D．無法確定．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線與等勢(shì)線的分布，即可求解；
（2）點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是一些系列的同心圓；
（3）等差等勢(shì)面的疏密與電場(chǎng)線的疏密有關(guān)，即可求解．

解答 解：（1）由題意可知，等勢(shì)線是圓形，則該實(shí)驗(yàn)裝置模擬的孤立點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)，由圖的電源正負(fù)極可知，該電荷是負(fù)點(diǎn)電荷；
（2）根據(jù)點(diǎn)電荷的等勢(shì)線是一些系列的同心圓，因此A點(diǎn)的等勢(shì)線即為過A點(diǎn)的圓，如圖所示：
；
（3）由電場(chǎng)線越密的地方，則等差等勢(shì)面也越密，
由于A點(diǎn)電勢(shì)φ_A=-5V，C點(diǎn)電勢(shì)φ_C=5V，則零電勢(shì)點(diǎn)應(yīng)該在AB之間，則B點(diǎn)電勢(shì)大于零；故A正確，BCD錯(cuò)誤；
故答案為：（1）孤立負(fù)點(diǎn)電荷；（2）如上圖；（3）A．

點(diǎn)評(píng) 考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線與等勢(shì)面的分布，掌握等差等勢(shì)面的疏密與電場(chǎng)線的疏密的關(guān)系，同時(shí)注意AC間的零電勢(shì)的位置是解題的關(guān)鍵．