求電場(chǎng)強(qiáng)度的六種特殊方法(解析版)(編輯修改稿)
2024-09-01 07:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 針對(duì)訓(xùn)練5．均勻帶電的球體在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖所示，在半球體上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球半徑為R，MN為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有A、B兩點(diǎn)，A、B關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，AB=4R。已知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 （ ）A. B. C. D. 針對(duì)訓(xùn)練6．已知均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，電勢(shì)處處相等．如圖所示，正電荷均勻分布在半球面上，Ox為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心O的軸線．A、B為軸上的點(diǎn)，且OA=OB．C、D為直徑上的兩點(diǎn)，且OC=OD．則下列判斷正確的是( )A. A點(diǎn)的電勢(shì)與B點(diǎn)的電勢(shì)相等B. C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同C. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D. 在A點(diǎn)由靜止開始釋放重力不計(jì)的帶正電粒子，該粒子將沿AB做勻加速直線運(yùn)動(dòng)求電場(chǎng)強(qiáng)度的六種特殊方法例1．解析：均勻帶電薄板在a,b兩對(duì)稱點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，具有對(duì)稱性。而帶電薄板和點(diǎn)電荷+q在a點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，則Ea＝，方向垂直于薄板向右，故薄板在b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb＝Ea=,方向垂直于薄板向左。：設(shè)想將圓環(huán)看成由ｎ個(gè)小段組成，當(dāng)ｎ相當(dāng)大時(shí)，每一小段都可以看作點(diǎn)電荷，其所帶電荷量Ｑ′＝Ｑ／ｎ，由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可求得每一小段帶電體在Ｐ處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為由對(duì)稱性知，各小段帶電環(huán)在Ｐ處的場(chǎng)強(qiáng)Ｅ，垂直于軸的分量Ｅｙ相互抵消，而其軸向分量Ｅｘ之和即為帶電環(huán)在Ｐ處的場(chǎng)強(qiáng)ＥＰ 例3．解析：求金屬板和點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)，顯然用現(xiàn)在的公式直接求解比較困難。能否用中學(xué)所學(xué)的知識(shí)靈活地遷移而解決呢？當(dāng)然可以。由于金屬板接地，電勢(shì)為0，而一對(duì)等量異號(hào)的電荷在其連線的中垂線上電勢(shì)也為0，因而可以聯(lián)想成圖4中所示的兩個(gè)等量異號(hào)電荷組成的靜電場(chǎng)等效替代原電場(chǎng)。根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，容易求得C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。解析：中學(xué)物理只講到有關(guān)點(diǎn)電荷強(qiáng)的計(jì)算公式和勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法以，本題是求一個(gè)
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