第9章 静电场及其应用 章末复习方案（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2024）

（见学生用书P25） 静 电 场 及 其 应 用 　素能提升　　电场强度的叠加 1.如图所示，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°、和30°.若P点处的电场强度为零，q ＞ 0，则三个点电荷的电荷量可能为（　　） A.Q1＝ q，Q2＝q，Q3＝ q B.Q1＝ －q，Q2＝－q，Q3＝ －4q C.Q1＝ －q，Q2＝q，Q3＝ －q D.Q1＝ q，Q2＝－q，Q3＝ 4q D　解析选项A、B的电荷均为正和均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，选项A、B错误；设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有cos 120°＝，解得E＝，而Q2在P点产生的场强大小为E＝，则P点的场强不可能为零，选项C错误；设P、Q1间的距离为r，则Q1、Q3在P点产生的合场强大小有cos 120°＝，解得E＝，而Q2在P点产生的场强大小为E＝，则P点的场强可能为零，选项D正确. 2.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＝ C　解析取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有E1＝k＝k，由图可知，两场强的夹角为120°，则两者的合场强为E＝E1＝k.根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为E'＝E＝k.根据E'＝k，联立解得q＝，选项C正确. 3.如图所示，在（a，0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0，a）位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P（a，a）为a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零.则Q的位置及电荷量分别为（　　） A.（0，2a），q　　B.（0，2a），2q C.（2a，0），q　　D.（2a，0），2q B　解析根据点电荷场强公式E＝k可知，作出P点处场强的叠加示意图如图所示，则两点电荷在P点的场强大小均为E0＝k，方向如图所示，由矢量合成法则可得，两点电荷在P点处的合场强大小为E1＝E0＝k，方向如图所示，因在P点处的合场强为零，则正电荷Q产生的场强应与两异种点电荷的合场强的大小相等，方向相反，则正电荷Q应在合场强方向的延长线上，又因P点和Q的距离为a，则由几何关系可得正电荷Q的坐标为（0，2a），由k＝k，解得Q＝2q，选项B正确. 学科网（北京）股份有限公司 $$