讲电场解题方法归纳与总结.docVIP

第五讲：电场解题方法归纳与总结 一. 重难点解析： 1. 电场强度的计算方法 （1）定义式：适用于任何电场，E与F、q无关，E的方向规定为正电荷受到电场力的方向。 （2）点电荷的电场的强度：。 说明：①电场中某点的电场强度的大小与形成电场的电荷电量有关，与场电荷的电性无关，但电场中各点场强方向由场电荷电性决定。 ②由定义式知：电场力F=qE，即电荷在电场中所受的电场力的大小由电场和电荷共同决定；电场力的方向由场强方向和电荷电性决定；正电荷在电场中所受电场力的方向与场强方向一致，负电荷在电场中所受电场的方向与场强方向相反。 ③如果空间几个电场叠加，则空间某点的电场强度为各电场在该点电场强度的矢量和，应据矢量合成法则——平行四边形定则合成；当各场强方向在同一直线上时，选定正方向后做代数运算合成。 例1. 图（a）中AB是某电场中一条电场线，（b）表示放在电场线上a、b两点上的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数关系，指定电场力方向由A向B为正向，由此可判定 A. 场源可能是正点电荷，在A侧 B. 场源可能是正点电荷，在B侧 C. 场源可能是负点电荷，在A侧 D. 场源可能是负点电荷，在B侧 答案：D 例2. 如下图所示，一边长为a的正六边形，六个顶点都放有电荷，试计算六边形中心O点处的场强。 解析：根据对称性有两对连线上的点电荷产生的场强互相抵消，只剩下第三对电荷+q、，在O点产生场强，，方向指向右下角处的。 答案： 2. 电场力做功的计算方法 （1）根据电势能的变化与电场力做功的关系计算。 电场力做了多少功，就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化。 （2）应用公式计算。 ①正负号运算法：按照符号规约把电量q和移动过程的始、终两点的电势能差的值代入公式。 符号规约是：所移动的电荷若为正电荷，q取正值；若为负电荷，q取负值；若移动过程的始点电荷高于终点电势，取正值；若始点电势低于终点电势，取负值。 ②绝对值运算法：公式中的q和UAB都取绝对值，即公式变为。 正、负功判断：当正（或负）电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，是电场力做正功（或电场力做负功）；当正（或负）电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时，是电场力做负功（或电场力做正功）。 例3. 如图所示，在O点位置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°A距离OC的竖直高度为h，若小球通过B点的速度为v，则下列说法中正确的是（ ） A. 小球通过C点的速度大小是 B. 小球通过C点的速度大小是 C. 小球由A到C电场力做功是 D. 小球由A到C机械能的损失是 答案：BD 3. 电场中电势高低的判断方法 常用的方法有以下三种： （1）据电场线的方向判断：电场线由高电势面指向低电势面或沿电场线方向电势降低最快。 （2）由，将WAB和q带符号代入，据UAB的正负判断A、B两点电势的高低；当UAB0时，；当时，。 （3）据电场力做功来判断：正电荷在电场力作用下移动时，电场力做正功，电荷由高电势处移向低电势处；正电荷克服电场力做功，电荷由低电势处移向高电势处。对于负电荷，情况恰好相反。 （4）根据电势能判断：正电荷在电势高处电势能较大；负电荷在电势低处电势能较大。 例4. 下图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点。可以判定 A． B． C． D． 答案：B 5. 处理平行板电容器内部E、U、Q变化问题的基本思路 （1）首先要区分两种基本情况： ①电容器两板电势差U保持不变； ②电容器的带电量Q保持不变。 （2）赖以进行讨论的物理依据主要有三个： ①平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S、介质介电常数间的关系； ②平行板电容器内部的电场看做是匀强电场，所以场强。 ③电容器所带的电量Q=CU。 例6. 如图所示，两平行金属板水平放置，并接到电源上，一带电微粒P位于两板间处于静止状态，O1、O2分别为两个金属板的中点，现将两金属板在极短的时间内都分别绕垂直于O1、O2的轴在纸面内逆时针旋转一个角，则下列说法中正确的是（不考虑极板正对面积的变化） A. 微粒P受到的电场力不变 B. 两板上的带电量变小 C. 两板间的电压变小 D. 微粒将水平向左做直线运动 答案：D 例7. 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一个平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电 A. 保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电