高考核动力高考物理一轮复习 微专题（八）三类模型的电场强度的求解课件.ppt

微专题 八 三类模型的电场强度的求解 高考对电场模型和电场强度求解的考查 一般以选择题或计算题的形式进行 2014年福建卷第20题考查库仑定律和点电荷电场的叠加 2013年新课标全国卷 第18题考查库仑定律 平衡条件 电场力及其相关知识 2013年新课标全国卷 第15题考查点电荷和带电圆盘电场的叠加 对称思想 2013年山东卷第19题考查等量异种点电荷的电场分布情况 2013年安徽卷第20题考查点电荷和感应电荷的电场分布情况中 预计2016年高考会以选择题形式考查电场模型和电场强度的求解 模型一点电荷模型 2014 福建卷 20 如图 真空中xoy平面直角坐标系上的a b c三点构成等边三角形 边长l 2 0m 若将电荷量均为q 2 0 10 6c的两点电荷分别固定在a b点 已知静电力常量k 9 0 109n m2 c2 求 1 两点电荷间的库仑力大小 2 c点的电场强度的大小和方向 答案 1 9 0 10 3n 2 7 8 103n c方向沿y轴正向 总结提升 1 先求出各个点电荷在该点产生电场的场强 再运用场强叠加原理求出该点的场强 2 可假设在该点放一试探电荷 求出该试探电荷所受的电场力 由电场强度定义求出该点的电场强度 互动探究 如图所示 o是半径为r的正n边形 n为大于3的偶数 外接圆的圆心 在正n边形的一个顶点a放置一个带电荷量为 2q的点电荷 其余顶点分别放置带电荷量均为 q的点电荷 未画出 则圆心o处的场强大小为 答案 b 模型二带电球壳模型均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场 如图所示 在半球面ab上均匀分布正电荷 总电荷量为q 球面半径为r cd为通过半球顶点与球心o的轴线 在轴线上有m n两点 om on 2r 已知m点的场强大小为e 则n点的场强大小为 答案 a 总结提升 均匀带电的球壳产生电场的特征 1 完整的均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场 可以证明 完整的均匀带电的球壳在球内空间产生的电场的场强为零 2 根据对称性 均匀带电的半球壳在对称轴上各点产生的电场的方向一定沿对称轴 模型三感应电荷模型如图所示 金属球a的半径为r 球外一个点电荷带电荷量为q 到球心的距离为l 则金属球上感应电荷在球心处产生的电场的电场强度大小为 答案 b 总结提升 处于静电平衡状态的导体的特点 1 导体内部的场强处处为零 2 导体是一个等势体 导体表面是一个等势面 3 导体表面处的场强方向与导体表面垂直 强化训练 1 如图所示 a b c d为真空中矩形图形的四个顶点 ab长为3cm bc长为4cm 在矩形顶点a b c三处各放置一个点电荷qa qb qc 其中qa qc为负电荷 qb为正电荷 已知它们的电荷量大小之比为qa qb qc 64 125 27 点电荷qa产生的电场在d处的场强大小为e 则d处的合场强大小应为 a 1 25eb 2ec 0d 2 5e 答案 c 2 如图所示 ac bd为圆的两条互相垂直的直径 圆心为o 半径为r 电荷量均为q的正 负点电荷放在圆周上 它们的位置关于ac对称 带电荷量为 q的电荷与o点的连线和oc间夹角为60 下列说法正确的是 答案 b 3 在光滑的绝缘水平面上 有一个正三角形abc 顶点a b c处分别固定一个正点电荷 正点电荷所带电荷量相等 如图所示 d点为正三角形外接圆的圆心 e g h点分别为ab ac bc的中点 f点为e点关于c点的对称点 下列说法中正确的是 a d点的电场强度为零 电势为零b e f两点的电场强度等大反向 电势相等 c e g h三点的电场强度大小相等 电势相等d e g h三点的电场强度大小相等 电势不相等 解析 根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理可知 d点的电场强度为零 由于电势与零电势点的选取有关 d点的电势不一定为零 选项a错误 e f两点的电场强度方向相反 大小不等 电势不相等 选项b错误 由对称性可知 e g h三点的电场强度大小相等 电势相等 选项c正确 d错误 答案 c 4 如图所示 a b c d e f为正六边形的六个顶点 p q m分别为ab ed af的中点 o为正六边形的中心 现在六个顶点依次放入等量正 负电荷 若取无穷远处电势为零 以下说法中正确的有 a p q m各点具有相同的场强b p q m各点电势均为零c o点电势与场强均为零d 将一负检验电荷从p点沿直线pm移到m点的过程中 电势能始终保持不变 解析 p q两点场强大小相同 方向相同 但m与p q的场强方向不同 选项a错误 由对称性可知 p q m各点电势均为零 o点电势与场强均为零 选项b c正确 负检验电荷从p到m过程中 电场力对负检验电荷先做正功 后做负功 电势能先减小后增大 选项d错误 答案 bc 5 如图所示 四个点电荷a b c d分别位于正方形的四个顶点上 a b所带电荷量均为 q c d所带电荷量均为 q e f g h分别为正方形的四个边的中点 用ee eg分别表示e g这两点的电场强度 用 f h分别表示f h这两点的电势 则以下关系正确的是 a ee eg h fb ee eg h