摘 要：高考以及物理競賽中對(duì)電勢的考查是重點(diǎn)。討論了空間中任意兩個(gè)點(diǎn)電荷連線和延長線上的電勢分布。

關(guān)鍵詞：點(diǎn)電荷電勢；對(duì)稱性；“破缺”

在高考及物理競賽中對(duì)電勢的考查是重點(diǎn)?，F(xiàn)在我們討論空間中任意兩個(gè)點(diǎn)電荷連線和延長線上的電勢分布。

一、若空間有兩個(gè)點(diǎn)電荷，則在兩點(diǎn)電荷連線上，電勢的分布如下述討論

1.兩個(gè)點(diǎn)電荷的電性相同（若為正）、電量相等，其電勢分布如圖1所示：

2.兩個(gè)點(diǎn)電荷電性相反（若左正右負(fù)），電量相等，其電勢分布如圖2所示。從圖1、圖2電勢的分布來看，對(duì)于電量相等的點(diǎn)電荷，其電勢的分布在兩點(diǎn)電荷的連線上具有對(duì)稱性。

讀者可以思考與1、2等價(jià)的另外兩種情況。

3.兩個(gè)點(diǎn)電荷電性相同，電量不等，其電勢分布如圖3所示：

4.兩個(gè)點(diǎn)電荷電性相反，電量不等，其電勢分布如圖4所示。

從圖3、圖4電勢的分布來看，對(duì)于電量不等的點(diǎn)電荷，其電勢的分布在兩點(diǎn)電荷的連線上的對(duì)稱性已經(jīng)被破壞，這里我們類比微觀領(lǐng)域的“對(duì)稱性破缺”。

讀者可以思考與3、4等價(jià)的另外兩種情況。

二、若空間有兩個(gè)點(diǎn)電荷，則在其延長線上，電勢的分布如下述討論

1.兩個(gè)點(diǎn)電荷電性相同，其延長線上電勢的分布如圖5所示：

2.兩個(gè)點(diǎn)電荷電性相反，電量不等，負(fù)電荷的電量比正電荷的電量大，在靠近正電荷一側(cè)的延長線上，電勢分布如圖6所示。

從圖5、圖6所示的電勢分布來看，電勢分布的空間對(duì)稱性也已“破缺”。圖8的電勢分布和圖5接近，不同的是圖8所示的

電勢降落比圖5的慢，這是空間兩個(gè)正點(diǎn)電荷電勢疊加的必然

結(jié)果。

3.兩個(gè)點(diǎn)電荷電性相反，電量相等，靠近正電荷一側(cè)延長線上，如圖7所示：

對(duì)比2和3，我們發(fā)現(xiàn)，雖然電性都相反，只是電量不同，但靠近正電荷延長線上的電勢分布已大不相同。這也是單個(gè)正負(fù)點(diǎn)電荷電勢疊加的必然結(jié)果。

綜上所述，我們?cè)敿?xì)地討論了點(diǎn)電荷連線和延長線上的電勢分布。可以看出，通過圖象直觀地反映不同情況下電勢分布的對(duì)稱性及“破缺”，深化了我們對(duì)電勢的認(rèn)識(shí)，對(duì)提升物理素養(yǎng)、物理思維、研究物理的方法也必將有很大幫助。

（作者單位 江蘇省睢寧高級(jí)中學(xué)南校區(qū)）