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关键词 电场 对称法 等效法
一、巧用“对称法”、“理想模型法”
【例1】如图所示,一个带-Q电荷量的点电荷A,与一块很大的接地金属板MN组成一系统,点电荷A与MN 板垂直距离为d,试求垂线d中点C处的电场强度大小 ,方向 。
解析:MN右侧表面处场强处处与表面垂直,MN右侧表面电场线的特点与等量异种电荷中垂面的电场线相同,可以把题中的系统用等量异种电荷来等效代替,如图所示,这样就很容易求出C点的电场强度。C点电场强度等于点电荷A和B在C点产生的电场强度的矢量和,由于图中+Q 、-Q电荷量的场强方向均向右,合场强大小EC=kQ(d/2)2+kQ(3d/2)2=4kQ9d2,方向由C点沿BA直线指向A,向右。
点评:金属板MN在-Q电场中感应带电,C处的场强应等于这两部分电荷产生电场的场强的矢量和,掌握电场理想模型,弄清点电荷、等量异种电荷和等量同种电荷的场强分布,求解探究题的分析方法有理想模型法、对称法、矢量法、临界法、累积法、控制变量法、综合分析法等, 这些方法在求解时往往要同时运用和交叉运用。
二、巧用“量纲法”、“特值法”
【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R1和 R2的圆环,两圆环上的电荷量均为作者简介:姜启时,中学高级教师,执教于江苏省海门市天补中学,发表论文多篇。
责任编辑 李婷婷
一、巧用“对称法”、“理想模型法”
【例1】如图所示,一个带-Q电荷量的点电荷A,与一块很大的接地金属板MN组成一系统,点电荷A与MN 板垂直距离为d,试求垂线d中点C处的电场强度大小 ,方向 。
解析:MN右侧表面处场强处处与表面垂直,MN右侧表面电场线的特点与等量异种电荷中垂面的电场线相同,可以把题中的系统用等量异种电荷来等效代替,如图所示,这样就很容易求出C点的电场强度。C点电场强度等于点电荷A和B在C点产生的电场强度的矢量和,由于图中+Q 、-Q电荷量的场强方向均向右,合场强大小EC=kQ(d/2)2+kQ(3d/2)2=4kQ9d2,方向由C点沿BA直线指向A,向右。
点评:金属板MN在-Q电场中感应带电,C处的场强应等于这两部分电荷产生电场的场强的矢量和,掌握电场理想模型,弄清点电荷、等量异种电荷和等量同种电荷的场强分布,求解探究题的分析方法有理想模型法、对称法、矢量法、临界法、累积法、控制变量法、综合分析法等, 这些方法在求解时往往要同时运用和交叉运用。
二、巧用“量纲法”、“特值法”
【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R1和 R2的圆环,两圆环上的电荷量均为作者简介:姜启时,中学高级教师,执教于江苏省海门市天补中学,发表论文多篇。
责任编辑 李婷婷