【免费】第九章 微专题25 求解电场强度的特殊思维方法（课件PPT）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

第九章　静电场 微专题25　求解电场强度的特殊思维方法 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 微专题25 返回导航 第1轮 物理 第九章　静电场 谢谢观看！ 1．对称法 利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加计算问题大为简化． 2．填补法 将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环或圆板，或将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍． 3．微元法 通过微元法将“均匀带电圆环”等效为多个“点电荷”，再结合对称性及叠加原理快速求出合场强． 微点一　填补法 如图所示，正电荷q均匀分布在半球面ACB上，球面半径为R，CD为通过半球面顶点C和球心O的轴线，P、M为轴线上的两点，距球心O的距离均为 eq \f(R,2) ，在M右侧轴线上O′点固定一带正电的点电荷Q，O′、M两点间的距离为R，已知P点的场强为零，若均匀带电的封闭球壳内部电场强度处处为零，则M点的场强为(　　) A．0　　　B． eq \f(3kq,4R2) C． eq \f(3kQ,4R2) D． eq \f(kQ,R2) － eq \f(kq,4R2) C　解析：因P点的场强为零，所以半球面在P点产生的场强和点电荷Q在P点产生的场强等大反向，即半球面在P点产生的场强大小为E1＝ eq \f(kQ,4R2) ，方向沿轴线向右，现补全右半球面，如图所示。根据均匀带电的封闭球壳内部电场强度处处为零知，球面在M点产生的电场强度为零，即左半球面在M点产生的场强和右半球面在M点产生的场强等大反向，由对称性知，左半球面在P点产生的场强和右半球面在M点产生的场强等大反向，所以左半球面在M点产生的场强为E2＝ eq \f(kQ,4R2) ，方向向右，点电荷Q在M点产生的场强为E3＝ eq \f(kQ,R2) ，方向向左，故M点的合场强为EM＝ eq \f(kQ,R2) － eq \f(kQ,4R2) ＝ eq \f(3kQ,4R2) ，方向向左，C正确． 微点二　微元法 如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OP＝L，试求P点的场强． [图形剖析]　根据对称性，各小段带电体在P处产生的电场强度E的分量Ey相互抵消． 答案：k eq \f(QL,（R2＋L2）\s\up16(\f(3,2))) 解析：设想将圆环看成由n个小段组成，当n相当大时，每一小段都可以看成点电荷，其所带电荷量Q′＝ eq \f(Q,n) ，由点电荷场强公式可求得每一小段带电体在P处产生的场强为E＝ eq \f(kQ,nr2) ＝ eq \f(kQ,n（R2＋L2）) .由对称性可知，各小段带电体在P处产生的场强E的垂直于中心轴的分量Ey相互抵消，而其轴向分量Ex之和即为带电圆环在P处的场强Ep，Ep＝nEx＝nk eq \f(Q,n（R2＋L2）) cos θ＝k eq \f(QL,（R2＋L2）\s\up16(\f(3,2))) . $