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第9单元-电场-物理-大纲


第九单元

电场

第33讲 第34讲 第35讲 第36讲

电场的力的性质 电场的能的性质 电容、带电粒子在电场中的运动 本单元实验

第九单元

电场

第九单元 │ 知识框架 知识框架

静 电 场 的 产 生 与 本 质

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第九单元 │ 知识框架

静 电 场 的 产 生 与 本 质

第九单元 │ 知识框架

电 厂 的 力 的 性 质

第九单元 │ 知识框架

第九单元 │ 知识框架

电 厂 的 能 的 性 质

第九单元 │ 知识框架

第九单元 │ 知识框架

电 荷 在 电 厂 中 的 运 动

第九单元 │ 知识框架

第九单元 │ 考纲展示 考纲展示
内 容 1.两种电荷. 1.两种电荷.电荷守恒 两种电荷 2.真空中的库仑定律. 2.真空中的库仑定律.电荷量 真空中的库仑定律 3.电场.电场强度.电场线.点电荷的场强.匀 3.电场.电场强度.电场线.点电荷的场强. 电场 强电场. 强电场.电场强度的叠加 4.电势能.电势差.电势. 4.电势能.电势差.电势.等势面 电势能 5.匀强电场中电势差跟电场强度的关系 5.匀强电场中电势差跟电场强度的关系 6.静电屏蔽 6.静电屏蔽 7.带电粒子在匀强电场中的运动 7.带电粒子在匀强电场中的运动 8.示波管. 8.示波管.示波器及其应用 示波管 要 求 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强电 场中运动的计算, 场中运动的计算,只 限于带电粒子进入电 场时速度平行或垂直 于场强的情况 说 明

第九单元 │ 考纲展示

9.电容器的电容 9.电容器的电容 10.平行板电容器的电容.常用的电容器 10.平行板电容器的电容. 平行板电容器的电容 实验10.用描迹法画出电场中平面上的等势线 实验10.用描迹法画出电场中平面上的等势线 10.

Ⅱ Ⅰ

实验11.练习使用示波器 实验11.练习使用示波器 11.

要求会正确使用的仪 器:滑动变阻器

第九单元 │ 高考要求 命题趋势
电场是电学的基础知识, 电场是电学的基础知识,具有对力学和电学承前启后的作 这一单元要求把力学的“三大观点”系统地复习一遍, 用.这一单元要求把力学的“三大观点”系统地复习一遍,同时 又要掌握电场的概念和规律.本单元为历年高考的重点之一, 又要掌握电场的概念和规律.本单元为历年高考的重点之一,特 别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿运动定律、 别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿运动定律、功能 关系、动量等力学知识有机地结合起来, 关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查 对力学、电学有关知识点的理解和掌握的熟练程度. 对力学、电学有关知识点的理解和掌握的熟练程度.所以复习本 单元时要牢牢抓住“ 单元时要牢牢抓住“力”和“能”两条主线,实现力、电知识的 两条主线,实现力、 系统化,掌握它们的有机联系,做到融会贯通, 系统化,掌握它们的有机联系,做到融会贯通,这也正是高考命 题对本单元的能力要求. 题对本单元的能力要求.

第九单元 │ 复习策略 复习策略
1.本单元主要内容可以概括为:两条主线、三个关系、 1.本单元主要内容可以概括为:两条主线、三个关系、四种 本单元主要内容可以概括为 现象、五种常见电场、六个常用规律、七个主要概念. 现象、五种常见电场、六个常用规律、七个主要概念. (1)两条主线:①电场的力的性质;②电场的能的性质. (1)两条主线: 电场的力的性质; 电场的能的性质. 两条主线 (2)三个关系: 电场力做功与电势能变化的关系; (2)三个关系:①电场力做功与电势能变化的关系;②匀强 三个关系 电场中电势差与场强的关系;③电场线与等势面的关系. 电场中电势差与场强的关系; 电场线与等势面的关系. (3)四个现象: 静电感应现象; 电容器充放电现象; (3)四个现象:①静电感应现象;②电容器充放电现象;③ 四个现象 带电粒子在电场中加速; 带电粒子在电场中偏转. 带电粒子在电场中加速;④带电粒子在电场中偏转.

第九单元 │ 复习策略
(4)五种电场: 孤立点电荷的电场; (4)五种电场: ①孤立点电荷的电场;②等量异种点电荷的 五种电场 电场; 等量同种点电荷的电场; 匀强电场; 电场;③等量同种点电荷的电场;④匀强电场;⑤点电荷与带异 种电荷金属板间的电场. 种电荷金属板间的电场. (5)六个常用规律:库仑定律、电荷守恒定律、 (5)六个常用规律:库仑定律、电荷守恒定律、牛顿第二定 六个常用规律 律、动能定理、动量定理、能量守恒定律. 动能定理、动量定理、能量守恒定律. (6)七个概念:元电荷、点电荷、电场强度、电势、电势差、 (6)七个概念:元电荷、点电荷、电场强度、电势、电势差、 七个概念 电势能、电容. 电势能、电容. 2.复习本单元应着重点突破以下几个方面: 复习本单元应着重点突破以下几个方面: (1)重视对基本概念的理解 (1)重视对基本概念的理解 本单元主要概念有七个,其中的重点概念有:电场强度、 本单元主要概念有七个,其中的重点概念有:电场强度、 电势差、电容. 电势差、电容.

第九单元 │ 复习策略
除了理顺电场中三个关系外, 除了理顺电场中三个关系外,在复习时要加强对知识的总结 与提炼.如计算电场强度有三个途径; 与提炼.如计算电场强度有三个途径;计算电场力做功有三个途 径;判断电势的高低有四个途径;求解电势能的变化有三个途径 判断电势的高低有四个途径; 等. (3)重视解题规律的总结与指导 (3)重视解题规律的总结与指导 在力电综合中,研究电场的力的性质时,要利用牛顿第二定 在力电综合中,研究电场的力的性质时, 律、力的平衡条件分析;研究电场能的性质时,要利用动能定理、 力的平衡条件分析;研究电场能的性质时,要利用动能定理、 能量守恒定律进行分析.同时, 能量守恒定律进行分析.同时,利用电场线或等势线定性分析电 场中的问题往往比较简便, 场中的问题往往比较简便,这就要求复习时重视对五种常见电场 的电场线与等势线的特点进行总结和记忆. 的电场线与等势线的特点进行总结和记忆.

第九单元 │ 复习策略
(4)加强电场与其他物理知识的联系, (4)加强电场与其他物理知识的联系,重视知识的应用 加强电场与其他物理知识的联系 以实际应用为背景,以带电粒子在电场(或复合场) 以实际应用为背景,以带电粒子在电场(或复合场)中运动为 依托,以考查知识、 依托,以考查知识、区分能力为目的的出题思路在高考中已多次 体现,这些考题情景新、信息多、综合性强、过程复杂, 体现,这些考题情景新、信息多、综合性强、过程复杂,要运用 多个力学规律或力学知识综合分析求解. 多个力学规律或力学知识综合分析求解. (5)重视对科学研究方法的领会 (5)重视对科学研究方法的领会 本单元的科学研究方法主要有: 理想化模型法, 本单元的科学研究方法主要有:①理想化模型法,例如点电 荷的概念; 比值定义法,如电场强度、电势差的概念; 荷的概念;②比值定义法,如电场强度、电势差的概念;③类比 法,如电场与重力场类比、电容器与水容器类比等. 如电场与重力场类比、电容器与水容器类比等.

第九单元 │ 使用建议 使用建议
1.本单元基本概念繁多、抽象难懂,关系复杂,容易混淆.要从力和能两 本单元基本概念繁多、抽象难懂,关系复杂,容易混淆. 条主线来理解电场基本概念,理清知识线索.库仑定律、 条主线来理解电场基本概念,理清知识线索.库仑定律、电场的力的性 质、电场的能的性质、带电粒子在电场中的运动是教学重点.由于库仑 电场的能的性质、带电粒子在电场中的运动是教学重点. 定律的内容相对较少,所以把它与电场的力的性质合为一讲, 定律的内容相对较少,所以把它与电场的力的性质合为一讲,在应用时 要注意电荷的平衡问题;在电场的能的性质这一讲中,注意电场力做功、 要注意电荷的平衡问题;在电场的能的性质这一讲中,注意电场力做功、 电势能、电势、电势差几者的关系,同时注意功能关系综合应用; 电势能、电势、电势差几者的关系,同时注意功能关系综合应用;最后 一讲中先对带电粒子的运动加以分类:静止、直线运动、曲线运动, 一讲中先对带电粒子的运动加以分类:静止、直线运动、曲线运动,然 后结合力学性质、功能关系进行分析. 后结合力学性质、功能关系进行分析. 2.本单元建议安排9课时:第33、34讲各2课时,第35讲3课时,第36讲、单 本单元建议安排9课时: 33、34讲各2课时, 35讲 课时, 36讲 讲各 元训练各1课时. 元训练各1课时.

第33讲 │电场的力的性质 33讲

第33讲 电场的力的性质 33讲

第33讲 │ 编读互动 33讲 编读互动
1.本讲复习要求学生知道元电荷、点电荷、电荷守恒定律、三 本讲复习要求学生知道元电荷、点电荷、电荷守恒定律、 种起电方式;掌握库仑定律, 种起电方式;掌握库仑定律,并能结合力学规律进行相关计 算;掌握电场强度的概念,明确E=与E=的确切含义和适用 掌握电场强度的概念,明确E 范围,能利用它们进行相关计算;理解电场的叠加原理,并 范围,能利用它们进行相关计算;理解电场的叠加原理, 能进行电场的简单叠加;理解电场线的意义, 能进行电场的简单叠加;理解电场线的意义,熟悉常见电场 线的分布及特点;知道静电感应,理解静电平衡的特点. 线的分布及特点;知道静电感应,理解静电平衡的特点.解 题时,除了透彻理解有关概念外, 题时,除了透彻理解有关概念外,要求掌握三种电场强度的 计算方法,会从三个途径判断电场强度的方向; 计算方法,会从三个途径判断电场强度的方向;能用力的观 点分析电场中的问题,会从两个途径计算电场力, 点分析电场中的问题,会从两个途径计算电场力,会确定电

第33讲 │ 编读互动 33讲
的方向(正顺负逆);能结合力学规律(力的三大观点)分析带 的方向(正顺负逆) 能结合力学规律(力的三大观点) 电粒子的加速与偏转问题; 电粒子的加速与偏转问题;能用合成的方法处理重力场与匀 强电场组成的复合场中单摆运动与圆周运动问题. 强电场组成的复合场中单摆运动与圆周运动问题. 2.本讲例题分类安排思路 (1)库仑定律与力学问题; (1)库仑定律与力学问题; 库仑定律与力学问题 (2)电场强度与电场力; (2)电场强度与电场力; 电场强度与电场力 (3)电场线与电场力. (3)电场线与电场力. 电场线与电场力 3.本讲课时安排 第一课时:库仑力及简单的平衡、 第一课时:库仑力及简单的平衡、电场强度的基本概念与场强叠 加、电场线的特点. 电场线的特点. 第二课时:电场线与电场力、静电场中的导体、静电屏蔽. 第二课时:电场线与电场力、静电场中的导体、静电屏蔽.

第33讲 │ 考点整合 33讲 考点整合
一、电场强度

F q 1.定义式 定义式: 1.定义式:E=______.

正 2.方向:规定与______电荷在该点受的电场力方向相同. 2.方向:规定与______电荷在该点受的电场力方向相同. 方向 ______电荷在该点受的电场力方向相同
3.特点:具有不变性(同一点的电场强度由电场本身的性质决定, 3.特点:具有不变性(同一点的电场强度由电场本身的性质决定,与q、F 特点 无关) 无关).

kQ 2 4.特例 (1)真空中点电荷的场强计算式 特例: 真空中点电荷的场强计算式: ______; 4.特例:(1)真空中点电荷的场强计算式:E=______; r U (2)匀强电场的场强计算式 匀强电场的场强计算式: (2)匀强电场的场强计算式:E=______. d

5.形象描述:电场线(要求熟记几种常见电场的电场线) 5.形象描述:电场线(要求熟记几种常见电场的电场线). 形象描述

强弱 6.规律:(1)电场线的密疏对应电场的______, 6.规律:(1)电场线的密疏对应电场的______,电场线的切线方向对应电 规律 电场线的密疏对应电场的______ 方向 场的______. 场的______. ______
(2)电场线出发于______电荷,终止于______电荷. (2)电场线出发于______电荷,终止于______电荷. 电场线出发于______电荷 ______电荷 正 负

第33讲 │ 考点整合 33讲
二、电场力 kq q qE (其中库仑力 F= 12 2,是一种电场力). 是一种电场力) 1.大小 大小: 1.大小:F=______ (其中库仑力 r 顺 逆 2.方向 正电荷______电场方向受力,负电荷______电场方向受力. 方向: ______电场方向受力 ______电场方向受力 2.方向:正电荷______电场方向受力,负电荷______电场方向受力. 3.应用 (1)静电平衡 应用: 静电平衡; 3.应用:(1)静电平衡; qE qU (2)带电粒子在电场中的加速:a= = . (2)带电粒子在电场中的加速: 带电粒子在电场中的加速 m md 4.相关规律:(1)电荷守恒定律; 4.相关规律:(1)电荷守恒定律; 相关规律 电荷守恒定律 kq1q2 2 (2)库仑定律 库仑定律: ______(只适用于真空中的点电荷间的作用 只适用于真空中的点电荷间的作用) (2)库仑定律:F=______(只适用于真空中的点电荷间的作用). r 5.相关概念 元电荷、点电荷、试探电荷、场源电荷、静电感应、 相关概念: 5.相关概念:元电荷、点电荷、试探电荷、场源电荷、静电感应、静电屏 静电除尘. 蔽、静电除尘.

第33讲 │ 考点整合 33讲
6.相关现象:静电感应:将导体放入电场时, 6.相关现象:静电感应:将导体放入电场时,导体中部分电荷将分布在导 相关现象 体的两端, 当内部电荷在导体中受力为 0 时, 体的两端, 即感应电荷产生的感应场强 在导体内部叠加为零时,自由电子停止定向移动, E 感和原场强 E 原在导体内部叠加为零时,自由电子停止定向移动,导体达 到静电平衡状态. 孤立的带电体和处于电场中的感应导体, 到静电平衡状态. 孤立的带电体和处于电场中的感应导体,在处于静电平 衡时,有下列特征: 衡时,有下列特征:

零 (1)导体内部场强处处为______; (1)导体内部场强处处为______; 导体内部场强处处为______ 等势 (2)整个导体是________体 (2)整个导体是________体,导体表面是 等势 面; 整个导体是________ 垂直 (3)导体外部电场线与导体表面______,表面场强不一定为零; (3)导体外部电场线与导体表面______,表面场强不一定为零; 导体外部电场线与导体表面______ 外表面 (4)对于孤立导体 净电荷分布在导体的________ 对于孤立导体, ________. (4)对于孤立导体,净电荷分布在导体的________.

第33讲 │ 要点探究 33讲 要点探究
? 探究点一 库仑定律与力学问题
一、应用库仑定律解题要点 1.适用条件:真空、点电荷; 1.适用条件:真空、点电荷;两静止点电荷之间或静止点电荷与运 适用条件 动点电荷之间. 动点电荷之间. 2.真空中两点电荷间的库仑力是一对相互作用力, 2.真空中两点电荷间的库仑力是一对相互作用力,满足牛顿第三定 真空中两点电荷间的库仑力是一对相互作用力 律. 3.对于两个不能视为点电荷的带电导体间库仑力大小的分析要考虑 3.对于两个不能视为点电荷的带电导体间库仑力大小的分析要考虑 带电体上电荷的重新分布. 带电体上电荷的重新分布. 4.当r→0时 带电体不能看成点电荷,也就不能得出F→∞的结论 4.当r→0时,带电体不能看成点电荷,也就不能得出F→∞的结论. F→∞的结论.

第33讲 │ 考点整合 33讲
5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力, 5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力,所以 微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力 研究微观带电粒子之间的相互作用力时,可忽略万有引力. 研究微观带电粒子之间的相互作用力时,可忽略万有引力. 6.应用库仑定律进行计算时,先将电荷量的绝对值代入计算, 6.应用库仑定律进行计算时,先将电荷量的绝对值代入计算, 应用库仑定律进行计算时 然后根据电性来判断方向. 然后根据电性来判断方向. 二、如何解决涉及库仑力的力学问题 库仑力可以和其他力平衡, 库仑力可以和其他力平衡,也可以和其他力一起使带电体产生 加速度.因此这类问题的实质仍是力学问题, 加速度.因此这类问题的实质仍是力学问题,要按照处理力学问 题的基本思路来解题.解决此类问题的基本步骤如下: 题的基本思路来解题.解决此类问题的基本步骤如下: 1.明确研究对象(多为一个带电体, 1.明确研究对象(多为一个带电体,也可以是几个带电体组成 明确研究对象 的系统) 的系统);

第33讲 │ 考点整合 33讲
2.分析研究对象所受的全部外力,包括电场力; 2.分析研究对象所受的全部外力,包括电场力; 分析研究对象所受的全部外力 3.分析研究对象所处的状态:平衡状态、非平衡状态等; 3.分析研究对象所处的状态:平衡状态、非平衡状态等; 分析研究对象所处的状态 4.由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解. 4.由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解. 由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解 说明:由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力, 说明:由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力,满足牛顿 第三定律, 第三定律,因此对于孤立的带电系统在只有内部各部分相互作用 的过程中, 的过程中,可考虑应用动量守恒或动能与电势能之和守恒来研 究.

第33讲 │ 考点整合 33讲
例1 33- 所示, 如图 33-1 所示, 将两个摆长均为 l 的单摆悬于 O 点, 摆球质量均为 m,

q(q>0). q(q>0)的小球从 带电荷量均为 q(q>0).将另一个带电荷量也为 q(q>0)的小球从 O 点正下方较远 的三个顶点上时, 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 120°,则此时摆线上的拉力大小等于( 线的夹角恰好为 120°,则此时摆线上的拉力大小等于( D )

33- 图 33-1

A.2 3mg B.2mg

2 3kq C. 2 l

2

2 3kq D. 2 3l

2

第33讲 │ 考点整合 33讲
120°时 进行受力分析,小球受拉力、 [解析] 当夹角为 120°时,对 a 或 b 进行受力分析,小球受拉力、 解析] 重力和另外两个小球对它的斥力,两个库仑力大小相等, 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 30°, 120°, 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
2 3kq 合力为 2 ,D 对. 3l 2

[点评] 本题考查涉及库仑定律的平衡问题,与前面力学平衡问题 点评] 本题考查涉及库仑定律的平衡问题, 解题思路相同,但要注意库仑力的特征. 解题思路相同,但要注意库仑力的特征. [命题意图] 本题意在巩固学生对平衡问题的处理能力,同时加强 命题意图] 本题意在巩固学生对平衡问题的处理能力, 库仑力与前面力学问题的整合. 库仑力与前面力学问题的整合.

第33讲 │ 要点探究 33讲
33- 所示,点电荷+ 变式题 如图 33-2 所示,点电荷+4Q 与+Q 分别固定在 A、B 两 连线三等分.现使一个带负电的检验电荷, 点,C、D 两点将 AB 连线三等分.现使一个带负电的检验电荷,从 C 点 开始以某一初速度向右运动,不计检验电荷的重力. 开始以某一初速度向右运动 ,不计检验电荷的重力.则关于该电荷在 之间的运动.下列说法中可能正确的是( CD 之间的运动.下列说法中可能正确的是( AB )

33- 图 33-2

A.一直做减速运动,且加速度逐渐变小 一直做减速运动, B.做先减速后加速的运动 C.一直做加速运动,且加速度逐渐变小 一直做加速运动, D.做先加速后减速的运动

第33讲 │ 要点探究 33讲

4kQ kQ 解析] [解析] D 点的场强 ED= D 点左侧场强向右,右侧场 2 - 2 =0 , 点左侧场强向右, ?2d? d 强向左, 点过程可能一直减速, 强向左,检验电荷带负电从 C 点到 D 点过程可能一直减速,加速度逐渐 减小, 反向加速. 减小,也可能减速到 0 反向加速.

第33讲 │ 要点探究 33讲
? 探究点二 探究点二 电场强度与电场力

一、计算电场强度的三个基本公式
名称 定义式 公式 F E= q kQ E= 2 r U E= d 适用条件 说明 场强 E 与试探电荷的电荷量 q 及 无关, 适用一切电场 其所受的电场力 F 无关,与试探电 荷是否存在无关 适用点电荷电 场 适用于匀强电 场 场强 E 与场源电荷的电荷量 Q 及 研究点到场源电荷的距离 r 有关 指电场中两点的电势差, U 指电场中两点的电势差,d 指 这两点沿电场线方向的距离

决定式 关系式

第33讲 │ 要点探究 33讲
二、电场强度的“三性”的理解 电场强度的“三性” 电场强度的三性为: 矢量性、 唯一性、 叠加性. 电场强度的三性为:①矢量性、②唯一性、③叠加性.因 为场强是矢量,且电场中某点处场强E是唯一的, 为场强是矢量,且电场中某点处场强E是唯一的,空间中多个 电场存在时,某点的场强为多个电场的合场强, 电场存在时,某点的场强为多个电场的合场强,场强叠加遵循 矢量合成法则(平行四边形定则).场强叠加是高考热点,且多 矢量合成法则(平行四边形定则) 场强叠加是高考热点, 侧重于对等量同种电荷电场和等量异种电荷电场的考查, 侧重于对等量同种电荷电场和等量异种电荷电场的考查,详见 下表. 下表.

第33讲 │ 要点探究 33讲
比较项目 等量同种点电荷 等量异种点电荷

电场线图示

连线中点 O 处的场强 由 O 沿中垂线向外场强的 变化 关于 O 点对称的两点 A 与 A′, B′场强的关系 A′,B 与 B′场强的关系

为零 先增大后减小 等大、 等大、反向

最大 逐渐减小 等大、 等大、同向

第33讲 │ 要点探究 33讲
三、求解电场强度的几种特殊方法 补偿法、极值法、微元法、对称法、等效替代法等. 补偿法、极值法、微元法、对称法、等效替代法等.
的均匀带电细杆, 例 2 ab 是长为 l 的均匀带电细杆,P1、P2 是位于 ab 所在直线上的 两点, 位置如图 33-3 所示. 上电荷产生的静电场在 P1 处的场强大小 33- 所示. 两点, ab 则以下说法正确的是( 为 E1,在 P2 处的场强大小为 F2.则以下说法正确的是( D )

33- 图 33-3
两处的电场方向相同, 两处的电场方向相反, A.两处的电场方向相同,E1>E2 B.两处的电场方向相反,E1>E2 两处的电场方向相同, 两处的电场方向相反, C.两处的电场方向相同,E1<E2 D.两处的电场方向相反,E1<E2

第33讲 │ 要点探究 33讲

解析] 假设杆带正电,可将杆看成由无数个小带电体并排组成, [解析] 假设杆带正电 ,可将杆看成由无数个小带电体并排组成 , 由电场的叠加原理可知, 处的场强向左, 处的场强向右, 由电场的叠加原理可知,P1 处的场强向左,P2 处的场强向右,两处的电 场方向相反; 又由对称性, 1 左侧电荷产生的电场要与右侧抵消一部分, 场方向相反; 又由对称性, 左侧电荷产生的电场要与右侧抵消一部分, P 因此 E1<E2,所以 D 正确. 正确.

第33讲 │ 要点探究 33讲
[2010·福建卷 福建卷] 例 3 [2010·福建卷] 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计 算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确. 算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确.如图 33- 的圆环, 33-4 所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为 R1 和 R2 的圆环, 两圆环上 q(q>0),而电荷均匀分布. 的电荷量均为 q(q>0),而电荷均匀分布.两圆环的圆心 O1 和 O2 相距为 2a, 连线的中点为 O, r(r<a). 试 2a, 轴线上的 A 点在 O 点右侧与 O 点相距为 r(r<a). 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) 的表达式( 为静电力常量) 正确的是( 正确的是( D )

第33讲 │ 要点探究 33讲

? ? kqR2 kqR1 ? ? .E= A.E=? 2 2 - 2 2 ? ?[R1+?a+r? ] [R2+?a-r? ]?

kqR2 kqR1 ? ? - ? B.E=? 2 2 3 2 2 3 ?[R1+?a+r? ] [R2+?a-r? ] ? 2 2? ?
? kq?a+r? kq?a-r? ? ? ? C.E=? 2 2 - 2 2 ? ?[R1+?a+r? ] [R2+?a-r? ]?

kq?a-r? ? ? kq?a+r? - ? ? 3 D.E= 2 2 2 2 3 ?[R1+?a+r? ] [R2+?a-r? ] ? 2 2? ?

第33讲 │ 要点探究 33讲
等份, [解析] 本题考查微元法的使用.把带电圆环分成 n 等份,看作是点 解析] 本题考查微元法的使用. kq′ kq′ 电荷, 电荷,则每个电荷在 A 处产生的电场强度大小均为 E= 2 ,合场强为 E L kq l 点的距离) = 2 · (其中 l 为圆环中心距 A 点的距离),则在 A 点的合场强为 L L kq? kq? kq?a-r? ? ? kq?a+r? - ? E=?? 2 2? 3 2 2 ?3 , D 对. ???R1+?a+r? ?? ???R 2+?a-r? ?? ? 2 2? ?

[点评] 本题考查学生通过“微元法”处理实验数据的能力. 点评] 本题考查学生通过“微元法”处理实验数据的能力. [命题意图] 本题实质体现的是转化思想的运用,即把不能视 命题意图] 本题实质体现的是转化思想的运用, 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 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) 法是实现这一转化的有效手段. 法是实现这一转化的有效手段.


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