届高三物理二轮复习静电场题型归纳

1、可修改编辑精选资料2019届高三物理二轮复习静电场题型归纳类型一、与电场有关的平衡问题例1如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球（可视为点电荷），它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定于同一点O,B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，于偏离B球x的地方静止，此时A球受到绳的拉力为件，现在保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球1的距B为2x处平衡，则此时A受到绳的拉力为（）AF1B2F1C4F1D8F1【答案】D【解析】A球受到重力G、B球对A球的库仑力F、绳的拉力件，如图所示.由共点力平衡条件，G、F、件三力的图示必然构成封闭三角形，由相似三角形得mgFF=1Lx

2、L精选资料可修改编辑由此得F1=mg,当球在1x处平衡时，同理可得F1=mg，1XF=mg.L设A、B两球的带电荷量均为q由库仑定律可知Fkq2(1X12丿F2-mg4Xmg1所以m=8m因此F，=mg=8mg=8F.【总结升华】本题考查了库仑定律及三力作用下物体的平衡问题在已知长度的条件下，可首选力的矢量三角形与几何三角形相似的方法巧解该类练习题举一反三:【变式】如图所示，将两个摆长均为l的单摆悬于O点，摆球质量均为m，带电荷量均为q(q0).将另一个带电荷量也为q(q0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时，摆线的夹角恰好为12厅，则此

3、时摆线上的拉力大小等于()A-彳硕B-2mgC寻逆思路点拨】本题意在巩固学生对平衡问题的处理能力，同时加强库仑力与前面力学问题的整合.【答案】D【解析】当夹角为120时，对a或b进行受力分析，小球受拉力、重力和另外两个小球对它的斥力，两个库仑力大小相等，两个库仑力的合力方向与水平方向成30，所以绳子拉力与库仑力的合力成120,根据力的合成的知识可得绳子拉力大小等于重力为mg或等于库仑力的合力为上,对.l总结升华】本题考查涉及库仑定律的平衡问题，与前面力学平衡问题解题思路相同，但要注意库仑力的特征类型二、求解电场强度的几种特殊方法例2物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过

4、一定的分析就可以判断结论是否正确如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q0),而电荷均匀分布两圆环的圆心O和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(rVa).试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是()kqR、R2+(a+r)2kqR2R：+(a-r)2EkqRkqR233R2+(a+r)22写+(a一冋kq(a+r)kq(a-r)R2+(a+r)2R2+(a-r)2C.E=Dkq(a+r)kq(a-r)3R2+(a+r)223Rj+(a一r)22【思路点拨】本题实质体现的是转化思想的运

5、用，即把不能视为点电荷的问题转化为点电荷问题(库仑定律适用于点电荷)，微元法是实现这一转化的有效手段【答案】D【解析】当r=0时，A点位于O处，可以把O、O2两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷，根据场强的叠加容易知道。此时总场强E=0，将r=0代入各选项，排除AB选项；当r=a时，A点位于O2处，带电圆环O2由于对称性在A点的电场为0，根据微元法可以求的此时的总场强为E=E=一2kqa，将r=a代入，CD选项可排除C.D对.-.3R2+4a2L2总结升华】本题考查学生通过“微元法”处理实验数据的能力举一反三:【变式】如图所示，均匀带电圆环的电荷量为Q，半径为R，圆心为o,P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求P点的场强.答案】kQL3(R2+L2)2【解析】本题需要用“微元法”将非点电荷电场问题转化成了点电荷电场问题求解设想将圆环等分为n个小段，每一小段便可看作点电荷，其带电荷量为q二Q，由点电荷场强公式可得每一小段点电荷n在P处的场强为Qnr2Qn(R2+L2)由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量E相互抵消而E的轴向分量EyxLR2+L2QL3(R2+L2)2之和即为带电圆环在P处的场强.E=工E工k-co