第九章 微专题25 求解电场强度的特殊思维方法（Word练习）-【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）

微专题25　求解电场强度的特殊思维方法 1. (多选)(2020·全国卷Ⅱ)如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷．a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等．则(　　) A．a、b两点的场强相等　　 B．a、b两点的电势相等 C．c、d两点的场强相等 D．c、d两点的电势相等 ABC　解析：在绝缘细圆环的上半圆P处，任取一小段，可看成点电荷，其在a点产生的场强为E1；在关于细圆环水平直径对称的下半圆Q处再取一小段，其在a点产生的场强为E2，由对称性可知，E1、E2的合场强竖直向下，如图所示，即上半圆和下半圆在a点产生的合场强一定竖直向下．同理可知，在b点场强方向也竖直向下，大小与a点处相等，A正确；同理可分析a、b所在的直径上各点场强均竖直向下，故a、b两点在同一条等势线上，电势相等，B正确；由微元法和对称性可知，c、d两点场强相等，方向竖直向下，C正确；电场由c到d，c点电势高于d点电势，D错误． 2．(2021·江苏苏州模拟)下列选项中的各 圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各 圆环间彼此绝缘，下列关于坐标原点O处电场强度大小正确的是(　　) A．图A与图C场强相同 B．图B与图D场强相同 C．ED>EC>EB>EA D．EB＝ EC D　解析：设 圆环在O点产生的场强大小为E，A图中坐标原点O处电场强度是 圆环产生的，原点O处电场强度大小为E；B图中坐标原点O处电场强度是第一象限 带正电圆环和第二象限 带负电圆环叠加产生，坐标原点O处电场强度大小等于 E，C图中第一象限 带正电圆环和第三象限 带正电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度是 带负电圆环产生的，原点O处电场强度大小为E；D图中第一象限 带正电圆环和第三象限 带正电圆环产生电场相互抵消，第二象限 带负电圆环和第四象限 带负电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为0，则图A与图C坐标原点O处电场强度大小相等，方向相反，故A错误；图B与图D坐标原点O处电场强度大小不相等，故B错误；由上述分析可知EB>EC＝EA>ED，故C错误；B图坐标原点O处电场强度大小等于 E，C图原点O处电场强度大小为E，则EB＝ EC，故D正确. 3. (2021·保定容大中学月考)如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为＋Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在A点所受的电场力为(　　) A． ，方向向上 B． ，方向向上 C． ，方向水平向左 D．不能确定 B　解析：检验电荷受的库仑力沿着电荷的连线指向＋q，由对称性可知在垂直于竖直线的方向上的分力相互抵消，只有沿竖直线方向的分力．所以＋q在A点所受的电场力方向向上．由库仑力公式知：F＝ cos 45°＝ ，选项B正确． 4.如图所示，两个带电荷量为q的点电荷分别位于带电的半径相同的 球壳和 球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中带电 球壳对点电荷q的库仑力的大小为F，则乙图中带电的 球壳对点电荷q的库仑力的大小为(　　) A． F B． F C． F D．F D　解析：将图乙中的均匀带电 球壳分成三个 带电球壳，关于球心对称的两个 带电球壳对点电荷的库仑 力的合力为零，因此乙图中带电的 球壳对点电荷的库仑力的大小和甲图中均匀带电 球壳对点电荷的库仑力的大小相等，故D正确． 5．如图所示，在点电荷－q的电场中，放着一块带有一定电荷量且电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，MN为其对称轴，O点为其几何中心，点电荷－q与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d.已知图a点的电场强度为零，则带电薄板在图中b点产生的电场强度的大小和方向分别为(　　) A．，水平向右 B．，水平向左 C．＋ ，水平向右 D．，水平向右 A　解析：薄板在a点产生的场强与点电荷－q在a点产生的场强等大反向，故薄板在a点产生的场强大小为Ea＝ ，方向水平向左，由对称性可知，薄板在b点产生的场强大小Eb＝Ea＝，方向水平向右，A正确． 6．如图，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中A点的电场强度为0，求带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度． 答案：，方向向左 解析：若图中A点的电场强度为0，则q在A点的电场强度与带电薄板在A点的电场强度等大反向．q在A点的电场强度的大小为EA＝＝，方向向左，故带电薄板在A点的场强方向向右，大小也为.根据对称性可知，带电薄板在B点的电场强度方向向左，大小也为. 学科网（北京）股份有限公司 $