Question

在“用DIS描繪電場的等勢線”實驗中，按圖所示連接電路．在電極A、B的連線上等距離地取a、b、c、d、e 等5個基準(zhǔn)點(diǎn)．將電壓傳感器的兩個接線柱分別和兩個探針相連接．當(dāng)正接線柱的電勢高于負(fù)接線柱時，讀數(shù)為正．
（1）（多選題）．對于該實驗的認(rèn)識與判斷，下列說法中正確的是

AB

（A）實驗是用恒定的電流場模擬靜電場
（B）在實驗過程中電極與導(dǎo)電紙的相對位置不能再改變
（C）若把電源電壓提高到原來的2倍，則描繪得到的等勢線形狀與原來不同
（D）本實驗無法畫出相應(yīng)的電場線
（2）若在圖中連接電壓傳感器正接線柱的探針接觸a點(diǎn)，連接負(fù)接線柱的探針接觸b點(diǎn)時，讀數(shù)為負(fù)，則可以判斷電極A接在電源的

負(fù)

極上（選填“正”或“負(fù)”）．
（3）若連接電壓傳感器的正負(fù)兩個接線柱的探針分別接觸a點(diǎn)和b點(diǎn)時示數(shù)為U₁；分別接觸b點(diǎn)和c點(diǎn)時示數(shù)為U₂，則有|U₁|

＞

|U₂|（選填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析：（1）本實驗利用恒定電流場模擬靜電場，電極相當(dāng)于點(diǎn)電荷，電極與導(dǎo)電紙的位置不能改變．等勢線的形狀與電源的電壓無關(guān)．將等勢點(diǎn)連起來，可描繪出電場的等勢線．
（2）根據(jù)題意，當(dāng)正接線柱的電勢高于負(fù)接線柱時，電壓傳感器的讀數(shù)為正，分析讀數(shù)為負(fù)時，電極A接在電源的哪一極上．
（3）a、b間場強(qiáng)大于b、c間場強(qiáng)，根據(jù)U=Ed分析|U₁|與|U₂|間的大小關(guān)系．

解答：解：（1）A、本實驗的原理是利用恒定電流場模擬靜電場．故A正確．
B、根據(jù)等量異種電荷等勢線分布情況可知，等勢線的分布情況與電荷的有關(guān)，本實驗中兩個電極相當(dāng)于兩個點(diǎn)電荷，所以在實驗過程中電極與導(dǎo)電紙的相對位置不能再改變．故B正確．
C、等量異種電荷等勢線的形狀與兩個點(diǎn)電荷的電荷量無關(guān)，若把電源電壓提高到原來的2倍，則描繪得到的等勢線形狀與原來是相同的．故C錯誤．
D、將等勢點(diǎn)連起來，可描繪出電場的等勢線．故D錯誤．
故選AB
（2）根據(jù)題意，當(dāng)正接線柱的電勢高于負(fù)接線柱時，電壓傳感器的讀數(shù)為正，則當(dāng)電壓傳感器的讀數(shù)為負(fù)時，可以知道a點(diǎn)的電勢低于b的電勢，則知電極A接在電源的負(fù)極．
（3）根據(jù)等量異種電荷電場線的分布情況得知，a、b間場強(qiáng)大于b、c間場強(qiáng)，根據(jù)U=Ed分析得知，a、b間的電勢差大于b、c間的電勢差．故有|U₁|＞|U₂|
故答案為：（1）AB；（2）負(fù)；（3）＞．

點(diǎn)評：本題采用實驗?zāi)�擬法，用恒定電流場模擬靜電場，兩個電極模擬兩個點(diǎn)電荷．要抓住電壓傳感器讀數(shù)正負(fù)與電勢高低的關(guān)系，分析電勢的關(guān)系．