对涡旋电场中所谓“引入”电势、电势差概念问题的讨论第一期.pdfVIP

V0l1．3oNo．10 (2009) 物 理 教 师 第 3o卷第 lO期 PHYSICSTEACHER 2009芷 · 教材与教法 · 对涡旋电场中所谓 “引入’’电势、电势差概念 问题的讨论 赵 坚 ． (昆明市五华区教育科学研究中心、五华区教师进修学校，云南 昆明 650031) 众所周知，涡旋电场(感生电场)是一种非保守力场，在 圈中将出现感生电动势 和逆时针方向的电流 J，且 I= 非保守力场中是不能引入关于电势和电势差概念的．换言 ，其中：R1是导线 A1B的电阻，R2是导线 B2A 之，在涡旋电场中讨论电势和电势差是没有意义的．但在现 行的电磁学教材和有关资料中，却常常出现在涡旋 电场中 的电阻． 比较或判断所谓两点电势高低和计算两点电势差，这也往 (1)如果导线 A1B和B2A 往成为普通物理教学中学生常提出的问题和中学物理教师 是用粗细相同，但电阻率不同的 中常引发争论的焦点．2008年湖北省武汉市高中毕业生 4 材料制成的，且 RlR2，则由于 月调考理科综合试卷物理部分第 19题就是一个例子，题 目 线圈上E感处处相同，自由电子 如下 ． 受到的推动作用相 同：可是因两 例．在一些电磁现象中会产生 段 电阻不同，自由电子受到的阻 1 2 一 种特殊的电场，其 电场线为一个 碍作用不同，接头处A ，B两点 个同心圆，没有起点和终点，如图1 上将出现 电荷堆积 ，A处将堆积 所示，实线为电场线 ，方向为顺时 正电荷，B处将堆积负电荷，这 针，虚线 MN 为经过圆心的一条直 样 ，在导线中将建立库仑场，A、 线．已知该电场的电场线和静 电场 B两 点间将产生 电势差 一 丑 的电场线在描述某一点 的场强时 伽 ．由于在导线A1B 中 图2 具有相同规律，则 图 l 一 ~OB=IR1一号． (A)M 点的场强比N 点的场 强大 ． 在导线B2A 中qOA一伽=一侬2+詈． ’ 二 (B)M 点的电势比N点的电势高． 一 ．． R1一R， ． (C)将一点电荷沿直线从 M 点移到N点 ，电势能不 凼 此 一 变． (2)如果整个线圈不但粗细相同，而且电阻率处处相 (D)将一点电荷从M 点由静止释放，点电荷会沿电场 同，那么，由于RI=R2， 一知=0，这表明A、B处没有 线做圆周运动． 电荷堆积．实际上，这种情况下整个线圈中任何一点均无电 本题命题者给出的正确答案是选项 (C)．首先，应指明 荷堆积，线圈上任意两点间的电势差均为零． 这是一道有科学性错误的试题，原因是：涡旋电场中不应该 以上讨论的是闭合导体在变化磁场中的情况．容易证 有 “电势能”概念；另外，题中“该电场的电场线和静 电场的 明，对于不构成闭合的导体，也