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    第九章 微点突破4 电场强度的叠加2025版高考物理一轮复习课件+测试(教师版)+测试(学生版)

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    第九章 微点突破4 电场强度的叠加2025版高考物理一轮复习课件+测试(教师版)+测试(学生版)

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    1.电场强度的叠加(如图所示)
    2.电场强度叠加常用的其他几种方法(1)等效法在保证效果相同的前提下,将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景。例如:一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场,等效为两个等量异种点电荷形成的电场,如图甲、乙所示。
    (2)对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,使复杂电场的叠加计算问题简化。常见的圆环、圆盘等在轴对称的两点产生的电场具有对称性。
    (3)填补法将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环或圆板,将半球面补全为球面,从而化难为易、事半功倍。(4)微元法将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷,每个微元电荷可看成点电荷,再利用公式和电场强度叠加原理求出合电场强度。
    例1 (2023·重庆卷·3)真空中固定有两个点电荷,负电荷Q1位于坐标原点处,正电荷Q2位于x轴上,Q2的电荷量大小为Q1的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=x0处产生的合电场强度为0,则Q1、Q2相距
    例2 (2023·江苏扬州市月考)如图所示,半径为R的绝缘细圆环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷,A、B、C三点将圆环三等分。取走A、B处弧长均为ΔL的圆弧上的电荷(ΔL≪R),静电力常量为k,此时圆心O处电场强度
    例3 如图所示,均匀带正电的金属圆环的圆心为O,在垂直于圆环所在平面且过圆心O的轴线上有A、B、C三点,AO=OB=BC=L,当B点放置电荷量为Q的负点电荷时,A点的电场强度为0。若撤去B点的负点电荷,在C点放置电荷量为2Q的正点电荷时,B点的电场强度大小为(k为静电力常量)
    例4 (2021·江苏卷·10)一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则A.O、C两点电势相等B.A点的电场强度大于B点C.沿直线从A到B电势先升高后降低D.沿直线从A到B电场强度逐渐增大
    1.(2023·江苏常州市模拟)如图所示,16个电荷量均为+q(q>0)的小球(可视为点电荷),均匀分布在半径为R的圆周上。若将圆周上P点的一个小球的电荷量换成-2q,静电力常量为k,则圆心O点处的电场强度的大小为
    2.用五根完全相同的均匀带电绝缘棒围成正五边形ABCDF,P为该五边形的中心。AB、BC、DF、FA棒所带电荷量均为+q,CD棒所带电荷量为-2q,此时P处电场强度的大小为E。若移走CD棒而保持其他棒的位置和电荷分布不变,则P处电场强度的大小为
    3.(2024·江苏镇江市期中)如图,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。若图中A点的电场强度为零,无穷远处的电势为零,则下列说法正确的是A.A点的电势为零B.B点的电场强度为零C.A点的电势低于B点的电势D.同一试探电荷在A点的电势能小于其在B点的 电势能
    A点的电场强度为零,可知带电薄板带负电,根据电场叠加特点可知A点左侧电场强度方向一定向左,沿着电场线方向电势降低,故A点的电势不为零,故A错误;由于带电薄板带负电,B点处带电薄板产生的电场强度和电荷量为+q的点电荷产生的电场强度同向,故该处电场强度不为零,故B错误;
    分析可知A点到带电薄板几何中心间,点电荷和带电薄板产生的电场强度方向相反,合电场强度方向向右,B点到带电薄板几何中心间,点电荷和带电薄板产生的电场强度方向相同,合电场强度向左,故A点到带电薄板几何中心间的平均电场强度小于B点到带电薄板几何中心间的平均电场强度,根据U=Ed可知A点到带电薄板几何中心间的电势差小于B点到带电薄板几何中心间的电势差,故可知A点的电势低于B点的电势,故C正确;
    根据前面分析可知A点的电势低于B点的电势,当试探电荷带正电时在A点的电势能小于其在B点的电势能,当试探电荷带负电时在A点的电势能大于其在B点的电势能,故D错误。
    4.(2023·江苏省扬州中学月考)如图所示,两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置,O1、O2分别为两细圆环的圆心,且O1O2=2r,两圆环分别带有均匀分布的等量异种电荷+Q、-Q(Q>0)。一带正电的粒子(重力不计)从O1由静止释放。静电力常量为k。下列说法正确的是
    C.粒子在O1O2中点处动能最大D.粒子在O2处动能最大

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