电场强度的叠加 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

电场强度的叠加方法 01 点电荷叠加 1.直线叠加 （1）求与两带电体在同一直线上的某点的电场强度 同向相加，反向相减 q1 q2 A B C r2 r1 若A、B带同种电荷，则E=E1+E2，方向与E1、E2方向相同 若A、B带异种电荷，则E=E1 - E2，方向与场强大的方向相同 E2 E1 E E1 E2 E E1 E2 E 1.直线叠加 （2）求与两带电体不在同一直线上的某点的电场强度 q1 q2 平行四边形定则 E1 E2 E 2.几何图形叠加 +q -q E1 E2 E 平行四边形定则 E1=E2==E0 -q E1 E2 E’ E=E0= E’=2E0cosθ θ A B C 2.几何图形叠加 -q -q +q E1 E3 E2 E E=2E0=2 E1=E2=E3==E0 A B C 平行四边形定则 2.几何图形叠加 +q +q +q E1 E2 E E1=E2==E0 E3== E3 E=E3=( 平行四边形定则 02 微元法叠加 均匀带电的圆环可以分成无数小份，每一小份在圆心上产生的电场强度都大小相等，方向关于圆心对称。最终在圆心产生的合场强为零。 微元法叠加 若在圆环上截去一小段，则剩余部分在圆心产生的合场强与这一小段在圆心产生的场强大小相等、方向相反 课堂练习 1.如图所示，O为半径为R的绝缘球壳的中心，球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零。现在球壳上A点处取下一面积足够小、带电荷量为+q的曲面，将其沿OA连线的延长线移到B点，AB=R。若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，静电力常量为k，则球心O点处场强为（　　） A．k，方向由O指向A B．k，方向由O指向A C．k，方向由A指向O D．k，方向由A指向O B 【详解】AB．A点的电场强度为零，而点电荷在A点产生的场强为k，方向水平向右，则可知圆形薄板所带电荷在A点的电场强度大小为k，方向水平向左，知圆形薄板带正电；若圆形薄板所带电荷量集中在圆心O，则电荷量大小应为q，而实际上圆形薄板的电荷量是均匀分布在薄板上的，除了圆心O处距离A点的距离与点电荷+q距离A点的距离相同外，其余各点距离O点的距离都大于R，若将电荷量q均匀的分布在薄板上，则根据点电荷在某点处产生的场强公式可知，合场强一定小于E，因此可知圆形薄板所带电荷量一定大于+q，故AB错误； CD．B点关于O点与A点对称，则可知圆形薄板在B点产生的电场强度为k，方向水平向右，而点电荷在B点产生的场强为k，方向水平向右； 则根据电场强度的叠加原理可得B点的电场强度为k+k，方向水平向右，故C错误，D正确。 故选D。 03 对称性叠加 现有一均匀带电的圆环（或圆饼），过圆心作垂直于圆面的一条直线，圆环（或圆饼）在任意关于圆心对称的两点上产生的电场强度大小相等、方向相反 对称性叠加 r r E E 课堂练习 2.电荷量为+Q的点电荷与半径为R的均匀带电圆形薄板相距2R，点电荷与圆心O连线垂直薄板，A点位于点电荷与圆心O连线的中点，B与A关于O对称，已知静电力常量为k，若A点的电场强度为0，则（　　） A．圆形薄板所带电荷量为+Q B．圆形薄板所带电荷在A点的电场强度大小为，方向水平向右 C．B点的电场强度大小为，方向水平向右 D．B点的电场强度大小为，方向水平向右 D 【详解】在球壳表面点A处放入等电荷密度、等面积的带正电荷的曲面，和相同的带负电的曲面，则A处总电量为零，根据均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零可知，球壳内的电场相当于两个等量异种电荷产生的电场，B处带正电，A处带负电，因为A处负电荷在O点产生场强更大，所以场强方向由O指向A，大小E0=k-k 故选B。 04 割补法叠加 均匀带电的一段圆弧在圆心处产生的电场强度沿对称轴方向 割补法叠加 同理： E0 E0 E0 E0 E0 E0 课堂练习 3.如图甲所示，四个四分之一绝缘圆弧所带电荷量大小相等，且电荷均匀分布。已知这四个带电绝缘圆弧在坐标原点O处产生的电场强度大小为E，则如图乙所示的两个带电绝缘圆弧在坐标原点O处产生的电场强度大小为（    ） A． B． C．E D．E A 【详解】在球壳表面点A处放入等电荷密度、等面积的带正电荷的曲面，和相同的带负电的曲面，则A处总电量为零，根据均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零可知，球壳内的电场相当于两个等量异种电荷产生的电场，B处带正电，A处带负电，因为A处负电荷在O点产生场强更大，所以场强方向由O指向A，大小E0=k-k 故选B。 培优结束 再 见 $