新高考物理二轮题型归纳与变式演练专题10 电场性质的综合应用（解析版）.docVIP

专题10电场性质的综合应用

目录

TOC\o1-3\h\u题型一库仑定律的应用及库仑力的合成及电场的叠加 1

题型二根据电场中的“点、线、面、迹”判断相关物理量的变化 8

题型三匀强电场电势差与场强的关系--电势均匀分布问题 16

题型四静电场的图像问题 26

题型一库仑定律的应用及库仑力的合成及电场的叠加

【题型解码】

1.电场叠加问题要注意矢量性与对称性

2.电场强度是矢量，电场中某点的几个电场强度的合场强为各个电场强度的矢量和。

【典例分析1】（2023·全国·统考高考真题）如图，等边SKIPIF10位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下，BC边中点N处的电场强度方向竖直向上，A点处点电荷的电荷量的绝对值为q，求

（1）B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负；

（2）C点处点电荷的电荷量。

??

【答案】（1）SKIPIF10，A、B、C均为正电荷；（2）SKIPIF10

【详解】（1）因为M点电场强度竖直向下，则C为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向相反，则B点电荷带电量为SKIPIF10，电性与A相同，又SKIPIF10点电场强度竖直向上，可得SKIPIF10处电荷在SKIPIF10点的场强垂直BC沿AN连线向右上，如图所示

??

可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C均为正电荷。

（2）如图所示

??

由几何关系

SKIPIF10

即

SKIPIF10

其中

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

【典例分析2】（2023·四川雅安·统考模拟预测）如图所示，直角三角形ABC的SKIPIF10，SKIPIF10，AB的长度为5L，在A点固定一带电量为16q的正点电荷，在B点固定一带电量为9q的正点电荷，静电引力常量为k，SKIPIF10SKIPIF10则C点的电场强度大小为（）

A．SKIPIF10 B．SKIPIF10 C．SKIPIF10 D．SKIPIF10

【答案】A

【详解】根据几何关系可得

SKIPIF10

SKIPIF10

SKIPIF10点的点电荷在SKIPIF10点处的场强大小为

SKIPIF10

SKIPIF10点的点电荷在SKIPIF10点处的场强大小为

SKIPIF10

根据场强的叠加可得C点的电场强度

SKIPIF10

故选A。

【典例分析3】（2023上·上海浦东新·高三校考期中）如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷SKIPIF10，测得b点场强大小为E。若再将另一等量异种点电荷SKIPIF10放在d点，则（）

A．b点场强大小为SKIPIF10 B．c点场强大小为SKIPIF10

C．b点场强方向向左 D．c点场强方向向左

【答案】B

【详解】AC．设SKIPIF10，由题可知SKIPIF10在b点产生的场强大小为E，方向水平向右；由点电荷的场强公式得

SKIPIF10

SKIPIF10在b点产生的电场强度大小为

SKIPIF10

方向水平向右。

所以b点的场强大小为

SKIPIF10

方向水平向右，故A、C错误；

BD．根据对称性可知，c点与b点的场强大小相等，则

SKIPIF10

方向水平向右，故B正确，D错误。

故选B。

【提分秘籍】

1．电场强度的三个计算公式

2.电场的叠加

①电场强度是矢量，电场中某点的几个电场强度的合场强为各个电场强度的