高中物理破题致胜微方法（静电场相关方法集锦）八、用补偿法、代换法求解电场问题

有时电场问题所求的物理量，无法直接求解或者直接求解比较繁琐，这时常根据等量关系，求出另一物理量，这种间接求解物理量的一种方法就是代换法。其中补偿法的目的也是为了寻找等量关系…… 一、经典例题 1. 如图所示，半径为r的硬塑胶圆环带有均匀分布的正电荷，单位长度上的电量为q，其圆心处的合场强为零。现截去圆环顶部极小的一段l，l≪r，则剩余部分在圆心O处产生的场强为何值？ 2. 如图所示，距一无限大金属板正前方为l处有一带正电的点电荷q，将金属板接地，求电场中a点的场强大小。 补偿法: 求解电场强度,常用的方法是根据问题给出的条件建立起物理模型.如果这个模型是一个完整的标准模型,则容易解决.但有时不是一个完整的标准模型, 这时需要给原来的问题补充一些条件,建立另一个容易求解的模型。 提醒： 遇到无法直接求解或直接求解繁琐的物理量，根据题目已知条件，寻找具有等量关系的另一物理量，运用有关规律，通过“等效代换”思想，把研究对象进行恰当合理的转换后，间接求出题目要求的物理量。 规律总结： 运用等效代换法处理问题的一般步骤为： (1)分析原事物(需研究求解的物理问题)的本质特性和非本质特性； (2)寻找适当的替代物(熟悉的事物)，以保留原事物的本质特性，抛弃非本质特性； (3)研究替代物的特性及规律； (4)将替代物的规律迁移到原事物中去； (5)利用替代物遵循的规律、方法求解，得出结论． 二、相关练习题 1. 长为l的到导体棒原来不带电，现将一个带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于？ 2. 如图所示，用金属丝AB弯成半径r＝1 m的圆弧，但在A、B之间留出宽度为d=2 cm相对来说很小的间隙。将电量Q＝3.13×10-9 C的正电荷均匀分布金属丝上，求圆心O处的电场强度。 3. 一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea，Eb，Ec，三者相比：（　　） A、Ea最大　 B、Eb最大　 C、Ec最大　 D、Ea=Eb=Ec 4. 如图所示，带电荷量为+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，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d。若图中a点的电场强度