電場強度疊加專題--高三二輪

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1、電場強度疊加的基本方法命題研究：電場強度是描述電場力的性質的物理量，是電場中最基本、最重要的概念之一，高中階段的學習對整個電場部分起了輔墊作用，而在高考中也是考試的熱點。求解電場強度的基本方法有：定義法E＝F/q，真空中點電荷場強公式法E＝KQ/r2，勻強電場公式法E＝U/d，矢量疊加法E＝E1+E2+E3……等。但對于某些電場強度計算，必須采用特殊的思想方法。現結合例題分析場強疊加的幾種方法專項攻破：一．基本法遵循平行四邊形定則（矢量合成）【典例1】圖中a、b是兩個點電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上，電荷連線上方的一

2、點。下列哪種情況能使P點場強方向指向MN的左側？（）A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1

3、Q2

4、C.Q1是負電荷，Q2是正電荷，且

5、Q1

6、

7、Q1

8、>

9、Q2

10、二．對稱法對稱法實際上就是根據某些物理現象、物理規(guī)律、物理過程或幾何圖形的對稱性進行解題的一種方法，利用此法分析解決問題可以避免復雜的數學演算和推導，直接抓住問題的實質，有出奇制勝之效?！镜淅?】?如圖所示，帶電量為＋q的點電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中a點處的電場強度為零，根據對稱

11、性，帶電薄板在圖中b點處產生的電場強度大小為_________，方向_________。（靜電力恒量為k）【解析】圖中a點處的電場強度為零，說明帶電薄板在a點產生的場強Ea1與點電荷＋q在a點產生的場強Ea2大小相等而方向相反（如圖所示），即，由于水平向左，則水平向右。根據對稱性，帶電薄板在b點產生的強度與其在a點產生的場強大小相等而方向相反。所以，其方向水平向左?！镜淅?】ab是長為l的均勻帶電細桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點，位置如圖所示．ab上電荷產生的靜電場在P1處的場強大小為E1，在P2處的場強大小為E2，則以下說法正確的是(　　)A．

12、兩處的電場方向相同，E1>E2B．兩處的電場方向相反，E1>E2C．兩處的電場方向相同，E1

13、解物理問題，要根據問題給出的條件建立起物理模型。但有時由題給條件建立模型不是一個完整的模型，這時需要給原來的問題補充一些條件，組成一個完整的新模型。這樣，求解原模型的問題就變?yōu)榍蠼庑履Ｐ团c補充條件的差值問題。【典例4】如圖所示，用長為L的金屬絲彎成半徑為r的圓弧，但在A、B之間留有寬度為d的間隙，且d遠遠小于r，將電量為Q的正電荷均為分布于金屬絲上，求圓心處的電場強度。【解析】中學物理只講到有關點電荷強的計算公式和勻強電場場強的計算方法以，本題是求一個規(guī)則帶電體所產生的電場，沒有現成公式直接可用，需變換思維角度。假設將這個圓環(huán)缺口補上，并且已補缺部分的電荷

14、密度與原有缺口的環(huán)體上的電荷密度一樣，這樣就形成一個電荷均勻分布的完整帶電環(huán)，環(huán)上處于同一直徑兩端的微小部分所帶電荷可視為兩個相應點的點電荷，它們在圓心O處產生的電場疊加后合場強為零。根據對稱性可知，帶電小段，由題給條件可視為點電荷，它在圓心O處的場強E1，是可求的。若題中待求場強為E2，則E1+E2＝0。設原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為ρ,，則補上的那一小段金屬絲帶電量Q＇＝，在0處的場強E1＝KQ＇/r2,由E1+E2＝0可得：E2＝-E1，負號表示E2與E1反向，背向圓心向左。點評：從此題解法可以看出，由于添撲圓環(huán)缺口，將帶電體“從局部合為整體”，再“由

15、整體分為局部”，這種先合后分的思想方法能使解題者迅速獲得解題思路。四、微元法微元法就是將研究對象分割成若干微小的的單元，或從研究對象上選取某一“微元”加以分析，從而可以化曲為直，使變量、難以確定的量轉化為常量、容易確定的量?！镜淅?】如圖所示，均勻帶電圓環(huán)所帶電荷量為Q，半徑為R，圓心為O，P為垂直于圓環(huán)平面的稱軸上的一點，OP＝L，試求P點的場強?！窘馕觥吭O想將圓環(huán)看成由ｎ個小段組成，當ｎ相當大時，每一小段都可以看作點電荷，其所帶電荷量Ｑ′＝Ｑ／ｎ，由點電荷場強公式可求得每一小段帶電體在Ｐ處產生的場強為由對稱性知，各小段帶電環(huán)在Ｐ處的場強Ｅ，垂直于軸的分

16、量Ｅｙ相互抵消，而其軸向分量Ｅｘ之和即為帶電環(huán)在Ｐ處的場強ＥＰ點評