
电场强度的叠加遵循平行四边形定则,不同的题目有不同的方法,详细情形见本节“知识点4:电场强度的叠加与计算”中的“求电场强度的几种常用方法”
【典例7】(23-24高二下·湖南湘西·期末)把均匀带电的绝缘棒AB弯成如图所示的半圆状,测得圆心O处的电场强度大小为E。C是半圆AB上的二等分点,将沿CO对折,使
与
重叠,则重叠部分在O点产生的电场强度大小为( )
A. B.
C.
D.
【答案】C
【详解】设圆弧AC在O点产生的电场强度大小为,根据对称性可知,
的方向与弦AC垂直,同理叠加可得
,解得
则重叠部分在O点的电场强度大小为
故选C。
【变式7-1】(23-24高二下·河北邯郸·期末)如图所示,均匀带正电的半圆环放置在绝缘水平桌面上,半圆环上AB、BC、CD的弧长相等,已知BC在圆心O点的电场强度大小为E、方向水平向右,则O点的电场强度大小为( )
A.E B.2E C. D.
【答案】B
【详解】由对称性可知,AB、BC、CD每段在O点产生的电场强度大小均为E,且AB、CD在O点产生的场强方向与AOD夹角为30°,则O点的合场强大小为
故选B。
【变式7-2】(多选)(23-24高二上·福建漳州·期末)如图,真空中电荷均匀分布的带正电圆环,半径为,带电量为
,以圆心
为坐标原点建立垂直圆环平面的
轴,
是
正半轴上的一点,圆环上各点与
点的连线与
轴的夹角均为
,静电力常量为
,则圆环上所有的电荷( )
A.在点产生的合场强为零 B.在
点产生的合场强大小为
C.在点的电场强度方向沿
轴正方向 D.在
点的电场强度方向沿
轴负方向
【答案】AC
【详解】AB.根据对称性及电场的矢量合成法则可知,在点产生的合场强为零,故A正确,B错误;
CD.将带电圆环分割成无数个带正电的点电荷,每个带正电的点电荷在P点的场强的大小均相同,方向均与轴正方向的夹角为
,而根据对称性可知,这些分割成的点电荷在P点的合场强的方向沿着
轴正方向,故C正确,D错误。
故选AC。
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