一道高考试题引出的争论——2015年江苏高考物理试题第8题的辩析

倪红飞

（江苏省太仓市教师发展中心，江苏 太仓 215400）

2015年江苏高考物理试题第8题是关于电场性质的试题，原题如下.

两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图1所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则

（A）a点的电场强度比b点的大.

（B）a点的电势比b点的高.

（C）c点的电场强度比d点的大.

（D）c点的电势比d点的低.

简要分析：由图1知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场线密集，所以选项（A）、（C）正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上，所以b点的电势高于a点的电势，故选项（B）错误；同理可得d点电势高于c点电势，故选项（D）正确.正确选项为（A）、（C）、（D）.

试题初看似乎没什么问题，许多教师经过研究后，对试题的答案及电场线分布图中相关的问题提出了质疑，引发了激烈的争论.笔者认为这些问题确实有讨论的价值.下面是试题引发的争论点，以及笔者经过研究后的一些思考.

问题争论的焦点主要是选项（C），即c点的电场强度为何一定比d点的大？

图1

1 比较c、d点的电场大小能否简单地用电场线的疏密程度比较？

比较c、d两点的电场强度大小，最直接、简便的方法就是比较c、d点电场线的疏密程度，大多数情况这也是最有效的方法，很多考生就是用这种方法得到答案的.但在有些特殊的场合这种方法并不合适.

如图2是两个等量同种电荷产生的电场，沿中垂线上a到b，两个电荷连线上方，电场方向竖直向上，两个电荷连线下方电场方向竖直向下；同样在O点左侧，电场方向向右，在O点右侧，电场方向向左；中垂线上O点电场强度为0.所以O点是电场中的一个奇点，电场线在O点不连续，所以经过O点一般不画电场线，在O点附近的相临近电场线，接近平行，且方向相反.所以，在O点及O点附近的点，从电场线的疏密程度不太容易确定电场的大小.

例如，要直接从电场线的疏密程度比较a、c两点的电场强度的大小就不太容易.

原题中c点的下方电场中有一个奇点，原图在画电场线时，有意避开了这个特殊的区域.所以，从直观上比较c、d点电场线的疏密程度作出判断有一定的风险.

图2

2 能否通过计算确定c、d点的电场强度的大小？

试题在交待3个电荷的电荷量关系时，是这样叙述的：“2个相同的负电荷和1个正电荷附近的电场线分布如图1所示”，试题似乎有意回避了正负电荷的电荷量关系.

正是因为这个原因，反方提出了质疑：如何能断定c点的电场强度比d点的大？

正方的观点：图中d处的电场线已经标出了向上的方向，故可以确定c点的电场强度比d点的大.

但反方坚持自己的观点，甚至认为负电荷的电荷量可能远大于正电荷的电荷量，d点的电场强度方向有可能向下，至少原题不够严密.

实际上，试题中尽管没有用文字反映正负电荷的电荷量关系，其实图中已经隐含了这样的信息：正电荷出发的电场线有15条，终止于负电荷的电场线有13条，根据高斯定理不难确定正电荷的电荷量稍大于负电荷的电荷量.因此“c点的电场强度比d点的大”，这个结论应该是没有问题的.

另外图中d点左右两电场线画成直线是不妥当的，这可能是命题者的疏忽.