Question

在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图所示连接电路．在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e 等5个基准点．将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接．当正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正．
（1）若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的

 

极上（选填“正”或“负”）．
（2）若连接电压传感器的正负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时示数为U₁；分别接触b点和c点时，示数为U₂，则有|U₁|

 

|U₂|（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）对于该实验的认识与判断，下列说法正确的是

 

A．电压传感器为零时表明所测两点电势相等
B．如果将一根探针接触连线中点，另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极，电压传感器的读数是逐渐变小的
C．在实验过程中电极与导电纸的相对位置不能再改变
D．从实验原理来说，如用电流传感器代替电压传感器亦可以描绘出等势线．

Answer 1

分析：（1）解答本题应根据题意明确：电压传感器读数为正时，正接线柱的电势高于负接线柱，可判断出a、b两点电势的高低，确定电源的正负极．
（2）根据等量异种电荷电场线的分布情况，可知a、b间电场线较密，b、c间电场线较疏，则a、b间场强较大，由U=Ed可判断电压大小．
（3）当两点的电势相等，则电压传感器示数为零，通过两探针间电势差的变化确定电压传感器示数的变化．

解答：解：（1）由题意，电压传感器读数为正时，正接线柱的电势高于负接线柱时，则电压传感器读数为负时，a点的电势低于b点的电势，电场线从B到A，故电极A接在电源的负极．
（2）根据等量异种电荷电场线的分布情况可知：a、b间电场线较密，b、c间电场线较疏，则a、b间场强较大，由U=Ed得知，|U₁|大于|U₂|．
（3）A、电压传感器为零时表明所测两点电势相等．故A正确．
B、如果将一根探针接触连线中点，另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极，电压传感器的读数是先减小后增大．故B错误．
C、在实验过程中电极与导电纸的相对位置不能再改变．故C正确．
D、从实验原理来说，如用电流传感器代替电压传感器亦可以描绘出等势线．故D正确．
故选ACD．
故答案为：（1）负  （2）大于   （3）ACD

点评：本题是信息给予题，要读懂题中信息，再结合电场线的方向，即可确定电源的正负极．利用匀强电场中U=Ed，定性判断非匀强电场中电势差的关系．