等量同种电荷中垂线上的电势能曲线不能凭感觉绘制

2019年2月24日，周日。微主研究了“衡中同卷”2019全国高三统一联合考试理综试卷的第18题，该题是一道图像选择题，以等量同种电荷中垂线上的电势分布，电场力做功与电势能变化问题。按说这个问题也很常规，但是选择项中给出的备选电势能曲线，确实不能恭维。

一、试题回放

二、参考解析

三、问题辨析

上述分析看似合理，实则错误。因为负电荷在等量同种电荷中垂线上运动时，无穷远处电势能为零，在两正电荷中间时电势能最低，且为负值。

观察备选项，发现四个选项均不符合要求。

微主在几何画板软件中绘制了如下图所示的负电荷在两个等量同种电荷中垂线上的电势能分布曲线。

显然，负电荷在两个等量同种电荷中垂线上的电势能分布曲线都在x轴下方，而且随着负电荷到双电荷中点距离的逐渐增大，斜率先增大，后减小；拐点约为点电荷到x轴距离的0.7倍。

四、讲评建议

鉴于负电荷在两个等量同种电荷中垂线上的电势能分布具有鲜明的特征，建议教师在讲评该题时，要侧重讲评如下要点：

1.负电荷在双电荷中点位置时的电势能最低，为负值，该点势能曲线的切线水平；

2.负电荷在两侧无限远处的电势能最高，为零，势能曲线的切线趋近于水平；

3.负电荷在双电荷中的势能曲线在中点两侧附近存在斜率变化的拐点；当负电荷离开双电荷中点时，势能曲线斜率先从零开始增大，然后再逐渐减小为零。

五、命题建议

由于电场中的电场和电势分布曲线遵循着特有的规律，微主建议命题专家在命制类似试题时，一定要多方求证，精心绘制，确保试题的科学性。

| 创客焦作 | 

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