第九章 静电场及其应用章末优化提升（教师用书）-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版）

[对应学生用书第22页] 考点一　电场强度的求解方法 电场强度E是描述电场的力的性质的物理量，其大小和方向反映了电场的强弱和方向，电场强度的求解方法虽有多种，但可分为基本法和特殊法。具体为： (1)基本法 ①利用定义式E＝求解。 ②利用点电荷电场强度的决定式E＝k求解。 中学阶段大多数情况下只讨论点电荷在真空中的电场分布情况，故通常直接用点电荷电场强度的决定式E＝k求解。 (2)特殊法 对称法 对称法实际上就是根据某些物理现象、物理规律、物理过程或几何图形的对称性进行解题的一种方法。在电场中，当电荷的分布具有对称性时，应用对称性解题可将复杂问题大大简化。 微元法 当一个带电体的体积较大，不能视为点电荷时，求这个带电体产生的电场在某处的电场强度时，可用微元法的思想把带电体分成很多小块，只要每块足够小，就可以看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算。 等效法 在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情境变换为简单的或熟悉的电场情境进行分析求解。 补偿法 有时由题给条件建立的模型不是一个完整的模型，这时需要给原来的问题补充一些条件，组成一个完整的新模型。这样，求解原模型的问题就变为求解新模型与补充条件的差值问题。如采用补偿法将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面，从而将问题化难为易。 [例1]　半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为(　　) A．正电荷，q＝ B．正电荷，q＝ C．负电荷，q＝ D．负电荷，q＝ [解析]　在取走A、B处两段小圆弧上的电荷之前，整个圆环上的电荷在O点产生的场强为零，而取走的A、B处电荷的电荷量qA＝qB＝ΔL，qA、qB在O点产生的合场强为EAB＝＝，方向为从O指向C，故取走A、B处的电荷之后，剩余部分在O点产生的场强大小为，方向由C指向O。而点电荷q放在D点后，O点场强为零，故q在O点产生的场强与qA、qB在O点产生的合场强相同，所以q为负电荷，k＝k，解得q＝，C项正确。 [答案]　C 考点二　匀强电场的性质及其应用 1．定义：电场强度的大小相等、方向相同的电场。 2．电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。 [例2]　在如图所示的匀强电场中，一条绝缘细线的上端固定，下端拴一个大小可以忽略、质量为m、电荷量为q的小球，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为α，问： (1)小球带何种电荷？ (2)小球所受电场力为多大？ (3)匀强电场的电场强度为多大？ [解析]　(1)由图看出，细线向右偏转，说明小球所受的电场力向右，而电场强度方向也向右，说明小球带正电。 (2)对小球，受力分析如图所示： 根据平衡条件tan α＝，qE＝F， 得F＝mgtan α。 (3)电场强度：E＝＝。 [答案]　(1)带正电　(2)mgtan α　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $$