第1章 专题1 电场强度的求解方法-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册同步课件（鲁科版2019）

物理 必修第三册 LK 1 1 专题1 电场强度的求解方法 刷题型 2 1.如图所示，正方形四边的中点分别为、、、，在、位置分别放置电荷量为 和 的点电荷，为使正方形中心 点处的电场强度为零，则可以( ) B A.在处放置一个电荷量为 的点电荷 B.在处放置一个电荷量为 的点电荷 C.在处放置一个电荷量为 的点电荷 D.在处放置一个电荷量为 的点电荷 题型1 合成法 3 解析 如图所示， 点位于等量异种点电荷连线的垂直平分线上，结合等量异 种点电荷电场线的分布特点可知,点的电场强度的方向从点指向 点，根据 矢量合成的特点可知，若在点或点再放一个点电荷，在 点产生的电场强 度的方向与 点原有的电场强度的方向不在同一条直线上，则合电场强度不可 能为零；若在处放置一个电荷量为的点电荷，该点电荷在 点产生的 电场强度的方向从点指向 点，所以它们的合电场强度也不等于零，故A、C、D不符合题意.设 、之间的距离为，则，、两处的点电荷在 点产生的合电场强度的大小 ，在处放置一个电荷量为的点电荷，该点电荷在 点产生的电场强度的 方向是从点指向点，大小为，可知、两处点电荷在 点产生的合电场强 度与处点电荷在点产生的电场强度大小相等、方向相反，则 点的电场强度为零，故B符合题 意. 题型1 合成法 4 2.[四川泸县2024高二上月考] （多选）一半径为的半球面均匀带有正电荷，半球面在球心 处产生的场强大小 ，方向如图所示.把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲 所示，上、下两部分电荷在球心处产生电场的场强大小分别为、 ；把半球面分为表面积相 等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心处产生电场的场强大小分别为 、 .则( ) AC 甲 乙 A. B. C. D. 题型1 合成法 5 解析 根据电场叠加原理和对称性可知，如题图甲所示，表面积相等的上、下两部分电荷在球心 处产生电场的场强方向应和 相同，从上、下两部分球面分别取面积相等的小块，则两小块上 电荷在点处的场强大小相等，而上部分的小块上电荷产生的场强方向与夹角较小，即在 方 向上的分量更大，则可知上、下两部分电荷在球心处产生电场的场强关系为 ，又因为半 球面整体在球心处产生的场强大小，所以， ，A正确，B错误；半 球面分为表面积相等的左、右两部分，根据电场叠加原理和对称性可知，左、右两部分电荷在球 心处产生电场的场强大小相等，方向不同，由于和 不共线，根据矢量合成知， ，C正确，D错误. 题型1 合成法 6 3.[山东泰安新泰一中2024月考] 如图所示，带电荷量为 的点电荷与均匀 带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，若图中 点处的电场强度为零，则图中点处电场强度大小和方向是（静电力常量为 ） ( ) A A.,水平向左 B.,水平向右 C.,水平向左 D. ,水平向右 题型2 对称法 7 解析 因点处的场强为零，则带电薄板在点处产生的场强与点电荷在 点处产生的场强等大反 向，带电薄板在点处产生的场强大小为，方向水平向右；由对称性可知，带电薄板在 点处 产生的场强大小为，方向水平向左，则点处的合场强大小为 ，方向 水平向左，A正确. 题型2 对称法 8 【方法总结】如果场源电荷是带电的线、面、体，在求解这些特殊带电体产生的电场强度时，需 要转换思维角度，灵活运用一些巧妙方法，化难为易.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. 题型2 对称法 9 4.一半径为的绝缘球体上均匀分布着电荷量为的正电荷，以球心 为原点建立坐标系，如图所 示，在的点有一电荷量为的固定点电荷，已知在的 点电场强度为零，静电力常 量为 .下列说法正确的是( ) D A.点的点电荷带负电 B. 点的电场强度为零 C.点的电场强度为零 D.点的电场强度大小为 题型2 对称法 10 解析 因为点的电场强度为零，表明位置处的固定点电荷与电荷量为的绝缘球体在 点处的电场强度大小相等，方向相反，可知 点的点电荷为正电荷，A错误；根据对称性可知均 匀带电绝缘球体上的电荷在球心处产生的电场强度为零，因此点的电场强度等于 处点电荷产 生的电场强度，即 ，B错误；均匀带电绝缘球体在其周围形成的电场具有对称性， 因此均匀带电绝缘球体在点与点产生的场强大小相等，方向相反，即，又因为在 点 合场强为零，则有，则在点合场强大小为 ，C错误，D正确. 题型2 对称法 11 5.[江西临川一中2023高二上质量监测] 如图所示，一个绝缘圆环，当它的 均匀带 电且电荷量为时，圆心处的电场强度大小为.现使半圆 均匀带电且电荷量 为，而另一半圆均匀带电且电荷量为，则圆心 处电场强度的大小和 方向为(