高中物理解题思路：电场叠加问题的处理
高中物理电场叠加问题的几种解题技巧
2019第2期中（总第291期）例1：某绝缘球壳均匀带电+Q ，半径为R ，其球心处有一带电量为+q 的点电荷，其受力为零。
当于球壳上挖去一半径为r （r<<R ）的圆时，受力平衡被打破，试求此时点电荷的受力大小。
（静电力衡量为k ）解法1：该解法的思路我们称之为‘补偿法’，题干中说在球壳上挖掉一个圆孔，其作用相当于在圆孔处放置了一个带电量相当的负电荷，经过求解可以知道负电荷q ’的值为q ’=Q πr 2/4πR 2。
通过补偿法我们知道，挖去圆孔之前受力平衡，挖去之后所受力相当于在圆孔处放置等量异种电荷时点电荷所受的力，通过公式求解可得：F=KqQr 2/4R 2X1/R 2=KqQr 2/4R 4因为点电荷为正电荷，补偿小球带负电荷，所以力的方向是由圆心指向小孔。
解法2：另外的一种解法的思路是在球壳上挖去一个圆孔，其作用等效于在与小孔原点对称位置处放置一同性等量电荷，大小为：q ’=Q πr 2/4πR 2=Qr 2/4R 2，由此可求镜像电荷对点电荷的库仑力为F=KqQr 2/4R 4，方向由虚拟电荷指向点电荷，也就是由点电荷指向小圆孔。
例2：如下图所示：有一均匀带电圆环，带电量为+Q ，已知圆环半径为R ，现过圆形O 做圆环平面的垂线，于垂线上距原点O 长度为L 处取一点P ，试问P 点场强。
解法：该题可以使用微元法进行求解，微元法顾名思义，就是把整体拆分成微小的单元进行分析，使用微元法的前提是圆环形状规则，电荷分布均匀，这样假设圆环上的电荷密度为ρ，这样取圆环上一小段长度为Δ1，那么这个小段的带电量就是Δq=ρX Δl ，该小段近似看成一个点电荷，那么这段在P 处的场强E=k Δq/r 2,这个场强可以分为垂直圆环方向和平行圆环方向两个场强，圆环上的电荷对于P 点产生的场强在垂直方向互相抵消，水平方向叠加，所以这里只要求出水平方向的场强Ex 即可。
E x =Ecos θ=cos θk Δq/r 2。
电场强度叠加原理
电场强度叠加原理电场是物质带电粒子相互作用的结果，它是一种物质的属性。
电场强度是描述电场在空间中的分布情况和大小的物理量。
在实际应用中，我们经常会遇到多个电荷或电场同时存在的情况，这时就需要用到电场强度叠加原理来进行分析。
电场强度叠加原理是指当空间中存在多个电荷或电场时，各个电荷或电场产生的电场强度矢量在同一点的电场强度矢量之和等于该点的合成电场强度矢量。
这一原理在电场的叠加计算中具有重要的应用价值。
首先，我们来看一种简单的情况，即两个点电荷产生的电场强度叠加。
设有两个点电荷q1和q2，它们在空间中的位置分别为r1和r2，那么在某一点P处的合成电场强度E为E1和E2的矢量和，即E=E1+E2。
这里E1和E2分别是点电荷q1和q2在点P处产生的电场强度，它们的大小和方向分别由库仑定律给出。
接下来，我们考虑更为复杂的情况，即连续分布电荷产生的电场强度叠加。
在这种情况下，我们可以利用积分来描述叠加过程。
对于分布在空间中的电荷密度ρ(r)，在某一点P处产生的电场强度E可以表示为对整个电荷分布的积分，即E=∫(kρ(r)/r^2)dr。
这里k是库仑常数，r是点P到电荷密度ρ(r)所在位置的矢量，积分是对整个电荷分布进行的。
通过电场强度叠加原理，我们可以更加方便地计算复杂电荷分布产生的电场强度。
在实际工程和科学研究中，电场强度叠加原理为我们提供了重要的计算方法，例如在电磁场分析、电子设备设计等方面都有广泛的应用。
总之，电场强度叠加原理是电场理论中的重要概念，它描述了电场在空间中的叠加规律。
通过对不同电荷或电场产生的电场强度进行叠加，我们可以得到空间中任意点的合成电场强度，从而更好地理解和应用电场理论。
在实际问题中，我们可以利用这一原理来解决各种复杂的电场分析和计算，为电磁学领域的研究和应用提供重要的理论基础。
高中物理模块七静电场考点23电场强度的叠加习题1
考点2.3 电场的叠加(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和．(2)运算法则：平行四边形定则．(3)方法：对称法、补偿法、微元法、等效法、特殊值法1.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，如图4，在AB连线上，电场强度为零的地方在( C )A.A和B之间B.A右侧C.B左侧D.A的右侧及B的左侧2.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则( B )A.q1＝2q2B.q1＝4q2C.q1＝－2q2D.q1＝－4q23.如右图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( B )A ．1∶2B ．2∶1C ．2∶ 3D ．4∶ 34.如图所示，在水平向右、大小为E 的匀强电场中，在O 点固定一电荷量为Q 的正电荷，A 、B 、C 、D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四点，B 、D 连线与电场线平行，A 、C 连线与电场线垂直.则( A )A.A 点的场强大小为E 2＋k 2Q 2r4B.B 点的场强大小为E －k Qr 2C. D 点的场强大小不可能为0D.A 、C 两点的场强相同5. 如图所示，电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点，两点相距L .在以AB 为直径的光滑绝缘半圆上，穿着一个带电小球＋q (可视为点电荷)，在P 点平衡．不计小球的重力，那么，PA 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系应满足( A )A ．tan 3α＝Q 2Q 1B ．tan 2α＝Q 2Q 1C ．tan 3α＝Q 1Q 2D ．tan 2α＝Q 1Q 26.如下图所示，电荷均匀分布在半球面上，在这半球的中心O 处电场强度等于E 0.两个平面通过同一条直径，夹角为α(α<π2)，从半球中分出这一部分球面，则剩余部分球面上(在“大瓣”上)的电荷(电荷分布不变)在O 处的电场强度( D )A ．E ＝E 0sin α2cos α2B ．E ＝E 0sin αcos αC ．E ＝E 0sin α2 D ．E ＝E 0cos α27.如图所示，电量为＋q 和－q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有( D )A. 体中心、各面中心和各边中点B. 体中心和各边中点C. 各面中心和各边中点D.体中心和各面中心8.如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( B )A ．k 3q R 2B ．k 10q 9R 2C ．k Q ＋q R 2D ．k 9Q ＋q9R 29.如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z ＞0的空间为真空．将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z ＝h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上z ＝h2处的场强大小为(k 为静电力常量)( D )A ．k 4q h 2B ．k 4q 9h 2C ．k 32q 9h 2D ．k 40q 9h 210.直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图5.M 、N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( B )A.3kQ4a2，沿y 轴正向 B.3kQ4a2，沿y 轴负向 C.5kQ4a2，沿y 轴正向 D.5kQ4a2，沿y 轴负向11.下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是( B )12.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图3所示，在半球面AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM ＝ON ＝2R ，已知M 点的场强大小为E ，则N 点的场强大小为( B )A.kq 4R 2B.kq2R 2－E C.kq4R2－E D.kq2R2＋E 13.如图所示，O 是半径为R 的正N 边形(N 为大于3的偶数)外接圆的圆心，在正N 边形的一个顶点A 放置一个带电荷量为＋2q 的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为－q 的点电荷(未画出)。
高中物理电场与磁场题解技巧
高中物理电场与磁场题解技巧在高中物理学习中，电场与磁场是一个非常重要的内容，也是学生们普遍感到困惑的难点之一。
本文将为大家介绍一些解决电场与磁场问题的技巧，帮助学生们更好地理解和应用相关知识。
一、电场问题解题技巧1. 确定电场的性质：在解决电场问题时，首先需要明确电场的性质。
例如，题目中给出了电场的电势分布图，我们可以根据电势的变化情况来判断电场的性质。
若电势随距离增加而减小，则电场是向外的；若电势随距离增加而增大，则电场是向内的。
2. 利用电场的叠加原理：当存在多个电荷时，可以利用电场的叠加原理来求解电场的强度。
具体方法是将各个电荷的电场矢量相加，得到总电场的矢量。
在实际操作中，可以将电场矢量进行分解，再根据三角形法则或平行四边形法则进行合成。
举例来说，假设有两个点电荷Q1和Q2，分别位于坐标原点和点P(x,y)上。
要求点P处的电场强度E，可以先求出Q1和Q2分别在点P处产生的电场强度E1和E2，然后将两个矢量相加得到总电场强度E。
3. 利用高斯定律：在某些情况下，可以利用高斯定律来简化电场问题的求解。
高斯定律表明，通过任意闭合曲面的电场通量等于该曲面内的电荷代数和与真空介电常数的乘积。
当问题具有一定的对称性时，可以选择合适的高斯面，使得电场与法线方向相同或相反，从而简化计算。
此外，高斯定律还可以用于求解无限长直线电荷和均匀带电球面等问题。
二、磁场问题解题技巧1. 利用安培环路定理：在解决磁场问题时，可以利用安培环路定理来求解磁场的强度。
安培环路定理表明，通过任意闭合回路的磁场环流等于该回路内的总电流代数和的乘积。
在应用安培环路定理时，需要注意选择合适的回路，使得回路上的磁场和电流方向相同或相反。
通过计算回路上的磁场环流，可以求解出磁场的强度。
2. 利用比奥萨伐尔定律：比奥萨伐尔定律是描述通过导线产生的磁场的规律。
该定律表明，通过导线的磁场强度与电流强度成正比，与导线与磁场的夹角成正比。
在应用比奥萨伐尔定律时，可以利用右手定则来确定磁场的方向。
高中物理考点：电场强度的叠加与计算方法
k
的单位为： N· m2· C－ 2＝
kg·m·s－2·m2·(A·s)－2＝kg·m3·A－2·s－4，故 B 正确。答案 B
解析显隐
2.(2015·山东理综，18)直角坐标系 xOy 中，M、N 两点位于 x 轴上，G、H 两
点坐标如图 12。M、N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为 Q 的正点电荷置
易
错
不会选择(或没有掌握)常用的物理思维方法
点
．如极限法、单位分析法、微元法、特殊
值法、补偿法、对称法等.
1.电场强度三个公式的比较
表达式 比较
公式 意义
适用 条件
E＝F/q
电场强度 定义式 一切电场
E＝kQ1Q2/r2
真空中点电荷电场强度 的决定式
①真空 ②点电荷
E＝U/d
匀强电场中E与 U的关系式 匀强电场
C. a32kq，方向由 C 指向 O
D. a32kq，方向由 O 指向 C
EB EC
思维方法：叠加合成法
解析 各点电荷在 O 点处的场强大小都是 E
kq 3kq ＝ 3a/3 2＝ a2 ，画出矢量叠加的示意图，
如图示，由图可得 O 点处的合场强为 E0＝2E
6kq ＝ a2 ，方向由
O
指向
C.B
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考点强化： 电场强度的叠加与计算方法
1.考点精讲
2.典例剖析
3.规律方法
4.备选训练 5.高考模拟演练
基础课
1.考点精讲
考情分析：对电场强度概念的理解、点电荷的电场及电场的叠加是高考 的高频考点．
高考题型：选择题
不能准确的理解电场强度这个概念．
2024年高考物理总复习高中物理求解电场强度的基本方法
2024年高考物理总复习高中物理求解电场强度的基本方法电场强度是描述电场力的性质的物理量，求解电场强度是解决这类问题的基础。
1．电场强度的三个公式的比较2．电场强度的计算与叠加在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度，但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时，上述公式无法直接应用。
这时，如果转换思维角度，灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法，可以化难为易。
一、利用平衡状态求解电场强度例1.如图所示，一个质量为30g带电量的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行。
当小球静止时，测得悬线与竖直夹角为30°，由此可知匀强电场方向为_________，电场强度大小为_________N/C。
（g取10m/s2）解析：分析小球受力，重力mg竖直向下，丝线拉力T沿丝线方向向上，因为小球处于平衡状态，还应受水平向左的电场力F。
小球带负电，所受电场力方向与场强方向相反，所以场强方向水平向右。
小球在三个力作用之下处于平衡状态。
三个力的合力必为零。
所以F＝mgtan30°，又F＝EqEq＝mgtan30°则代入数据得：二、利用求解点电荷的电场强度例2.如图所示，带电量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。
若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为_________，方向_________。
（静电力恒量为k）解析：图中a点处的电场强度为零，说明带电薄板在a点产生的场强E a1与点电荷＋q在a点产生的场强E a2大小相等而方向相反（如图所示），即，由于水平向左，则水平向右。
根据对称性，带电薄板在b点产生的强度与其在a点产生的场强大小相等而方向相反。
所以，其方向水平向左。
三、利用求解匀强电场的电场强度例3.如图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm。
高中物理静电场知识点
高中物理静电场知识点高中物理静电场知识点【要点解读】1．库仑定律适用条件的三点理解（1）对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球心之间的距离。
（2）对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布。
（3）不能根据公式错误地推论：当r→0时，F→∞。
其实，在这样的条件下，两个带电体已经不能再看成点电荷了。
2．应用库仑定律的四条提醒（1）在用库仑定律公式时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电荷量的绝对值。
（2）作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。
（3）两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。
（4）库仑力存在极大值，由公式可以看出，在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，当q1＝q2时，F最大。
重点2 电场强度电场线【要点解读】1．电场强度三个表达式的比较表达式比较E＝E＝k E＝公式意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中E与U的关系式适用条件一切电场①真空匀强电场②点电荷决定因素由电场本身决定，与检验电荷q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定，d为两点沿电场方向的距离2．电场的叠加（1）叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。
（2）运算法则：平行四边形定则。
3．计算电场强度常用的五种方法（1）电场叠加合成法。
（2）平衡条件求解法。
（3）对称法。
（4）补偿法。
（5）等效法。
4．电场线的三个特点（1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处；（2）电场线在电场中不相交；（3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。
5．六种典型电场的电场线【规律总结】电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系1．电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合。
高中物理解题思路-第九章 静电场及其应用-电场 电场强度
典例2 如图 9.3-5 所示，有两个相距 l 的等量异种点电荷－q 和＋q。O 点为两点电荷连线的中点，P 为连线延长线上的一点，与 O 点相距 r。试求 P 点的电场强度。
图 9.3-5
解题指导：根据场强叠加原理，P点处的电场强度等于两个点电荷在 该处电场强度的矢量和。两个点电荷的电荷量大小相等，P点到＋q的距 离小于到－q的距离，由点电荷的电场强度公式可知，＋q在P点的电场强 度大于－q在P点的电场强度，合场强的方向与＋q 在该点电场强度的方向 相同。
Q 为正电荷，则 M 点电场强度方向沿 OM 连线背离 Q。 (3)电场强度是反映电场的性质的物理量，它是由形成电场的场源电荷 Q 决定的，与检验电荷 q 是否存在无关。从 M 点拿走检验电荷 q，该处电场强 度大小仍为 100 N/C，方向沿 OM 连线背离 Q。 (4)根据公式 E＝kQr2知，M 点电场强度较大。
则－q 和＋q 在 M 点产生的电场强度大小分别为
E－＝kr2＋q l42
E+＝kr2＋q l42
合电场强度 E 的方向水平向左，E 合＝E－cos θ＋E＋cos θ
由几何关系知
解得
。
答案：大小为
方向水平向左
电场强度的求法
(1)合成法：电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形 定则或三角形定则)；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向， 进而把矢量运算转化成代数运算。
距离。以下判断正确的是
()
A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度
B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度
C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度
图 9.3-1
2023届浙江高三物理高考复习精讲精练第48讲 非点电荷电场强度的叠加及计算的五种方法(解析版)
第48讲 非点电荷电场强度的叠加及计算的五种方法1．（安徽）如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满z ＜0的空间，z ＞0的空间为真空。
将电荷为+q 的点电荷置于z 轴上z ＝h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷。
空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。
已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上z =ℎ3处的场强大小为（k 为静电力常量）（ ）A ．k4q ℎ2B ．k45q16ℎ2C ．k32q 9ℎ2D ．k40q 9ℎ2【解答】解：在z 轴上−ℎ3处，合场强为零，该点场强为q 和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和；q 在−ℎ3处产生的场强为： E 1＝kq(43ℎ)2=9kq 16ℎ2；由于导体远端离−ℎ3处很远，影响可以忽略不计，故导体在−ℎ3处产生场强近似等于近端在−ℎ3处产生的场强；−ℎ3处合场强为0，故导体在−ℎ3处产生场强大小 E 2＝E 1=9kq 16ℎ2，方向向上。
根据对称性，导体近端在ℎ3处产生的场强也为E 2=9kq 16ℎ2，方向向下。
电荷q 在ℎ3处产生的场强为：E 3＝kq(23ℎ)2=9kq 4ℎ2，方向向下。
故在ℎ3处的合场强为：E ＝E 2+E 3=9kq 16ℎ2+9kq 4ℎ2=k45q 16ℎ2，方向向下。
故选：B 。
2．（新课标Ⅰ）如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q （q ＞0）的固定点电荷。
已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k 为静电力常量）（ ）A．k 3qR2B．k10q9R2C．kQ+qR2D．k9Q+q9R2【解答】解：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E=k qR2，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为E=k qR2．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为E=kqR2。
高中物理电场解题方法技巧
高中物理电场解题方法技巧一. 重难点解析：1. 电场强度的计算方法（1）定义式：q FE =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：2r Q kE =。
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 、q -，在O 点产生场强，21akq2E E ==合，方向指向右下角处的q -。
答案：2akq22. 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AB qU W =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AB U 的值代入公式AB qU W =。
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A ϕ高于终点电势B ϕ，AB U 取正值；若始点电势A ϕ低于终点电势B ϕ，AB U 取负值。
高中物理解题思路：电场叠加问题的处理四
高中物理解题思路：电场叠加问题的处理四直线AB上均匀分布着密度为ρ的正电荷(单位长度的带电量为ρ)，P到AB的距离为R，求P点的场强。
分析与解：以P为为圆心做一个与直线AB相切的圆，认为圆弧上也均匀分布着线密度为ρ的正电荷，在AB上任取一微元ΔL(C 点)，圆弧上对应一微元ΔL′，令PC=r，则ΔL在P点处的场强为：∴Ei=Ei′由此可见，直线AB上的电荷在P点的场强可由弧MQN进行等效替代，设∠APB=α(由AB的长度可以算出)在弧MQN上任取一小段ΔLi，它在P点产生的电场为：∴∵α=180°题型：力学实验中速度的测量问题题型概述：速度的测量是很多力学实验的基础，通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律，因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量。
速度的测量一般有两种方法：一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度；另一种是通过光电门等工具来测量速度.思维模板：用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论：vt/2=v平均=(v0+v)/2，Δx=aT2，为了尽量减小误差，求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间，求出该段时间内的平均速度，则认为等于该点的瞬时速度，即：v=d/Δt。
题型：电容器问题题型概述：电容器是一种重要的电学元件，在实际中有着广泛的应用，是历年高考常考的知识点之一，常以选择题形式出现，难度不大，主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面。
思维模板：电容的概念：电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量，表示电容器容纳电荷的多少，对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器，其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定)，与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关.平行板电容器的电容：平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定，满足C=εS/(4πkd)电容器的动态分析：关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况：一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源)，二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连)。
高中物理电磁学中电场问题的解题技巧
高中物理电磁学中电场问题的解题技巧在高中物理学习中，电磁学是一个重要的内容，其中电场问题是学生们常常遇到的难题之一。
本文将介绍一些解决电场问题的技巧，帮助学生们更好地理解和解决这类问题。
一、电场的概念和基本性质在解决电场问题之前，首先需要对电场的概念和基本性质有一个清晰的认识。
电场是指电荷周围所产生的一种物理场，它具有方向和强度的特性。
电场的强度用电场强度E表示，是一个矢量量，方向与电荷正电子相反。
电场强度的大小与电荷量和距离的平方成反比。
二、电场问题的解题步骤解决电场问题的一般步骤如下：1. 确定问题的条件和要求：首先要仔细阅读题目，理解问题的条件和要求。
例如，题目可能给出电荷的大小和位置，要求计算某一点的电场强度或电势能等。
2. 确定问题的解题方法：根据问题的条件和要求，选择合适的解题方法。
电场问题常常可以通过使用库仑定律、叠加原理和电场线分析等方法来解决。
3. 进行必要的计算和分析：根据所选的解题方法，进行必要的计算和分析。
在计算过程中，要注意单位的转换和数值的精度，确保计算结果的准确性。
4. 检查和解释答案：在得到计算结果之后，要进行检查和解释。
检查计算过程中是否有错误，解释计算结果是否符合物理规律和问题要求。
三、解题技巧举例下面通过几个具体的例子，来说明解决电场问题的技巧：例1：两个相同电荷的带电粒子分别位于x轴上的点A和点B，求它们之间的电场强度。
解析：根据叠加原理，可以将问题分解为两个单电荷问题。
分别计算点B处由A点电荷产生的电场强度和点A处由B点电荷产生的电场强度，然后将两个电场强度矢量相加即可得到所求的结果。
例2：一个电量为Q的点电荷位于原点，求电场强度为E的位置离原点的距离。
解析：根据库仑定律，可以得到电场强度与距离的关系为E=kQ/r^2，其中k为比例常数。
将已知条件代入该公式，可以解得距离r的值。
例3：一个带电粒子在电场中受到的力为F，电荷量为q，求电场强度E。
解析：根据电场强度的定义E=F/q，可以得到电场强度与受力和电荷量的关系。
高中物理静电场相关问题处理方法的研究
高中物理静电场相关问题处理方法的研究摘要：现高中物理课堂状态并非很理想，很多学生认为物理课程相比其他课程较为枯燥，物理概念抽象，难以理解，实验活动较少，导致大部分学生无法很好地掌握物理知识。
在高中物理教学中，教学过程不仅要满足新课标的教学要求，更要有利于促进学生综合素质的发展。
本文以科学方法教育的高中物理教学为基础，研究高中物理静电场相关问题处理方法，研究过程采用问卷调查法、文献法、案例分析法。
笔者在实习期间、工作期间及外出学习期间搜集了大量物理教学案例，向资深物理教师了解课堂设计意图，分析案例中物理科学方法的设计过程，结合笔者物理教学反思及学习交流心得得出研究结论。
关键词：高中物理教学静电场问题处理一、文献综述及问题提出物理学科不同于其他学科，物理学科是以研究物质运动最一般规律和物质基本结构以及物质间相互作用的一门自然科学。
《普通高中物理课程标准(实验)》指出高中物理课程应体现物理学自身及其与文化、经济和社会互动发展的时代性要求，肩负起提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任，其总目标明确指出：学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。
现阶段各中学物理教学未达到理想的有效性，主要表现在学生对物理学习的积极性不高，学生普遍认为物理难学，遇到实际物理问题难以解决。
教师更注重学习成绩，而忽略了学生物理能力的培养。
1.人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》在高考中具有非常重要的地位，静电场与重力场的结合，以及带电粒子在电场中的运用一直以来是高考的热点、难点。
2.本章内容为整个电磁学的开篇，本章内容概念多、公式多，内容抽象难懂，扎实掌握本章内容，为后续电磁学学习奠定知识基础，是学生高考取得优异成绩的关键。
3.本章学习涉及到多种学习方法，比如类比法、知识迁移、数理结合，通过本章学习培养学生分析解决问题的能力，提升学生将数学知识在物理中运用的能力。
那我们该如何让学生学好静电场相关内容，并能够使学生灵活解决相关习题，在高考中对静电场综合题取得高分，在此笔者结合本学期教学经验及教学思考，提出自己的看法建议。
高中物理：匀强电场与重力场的复合场的处理方法
高中物理：匀强电场与重力场的复合场的处理方法一、分解法这种方法一般适用于电场力方向与重力方向不在一直线上（常见的情况是相互垂直）、且带电小物体的初速度方向与其所受合外力方向成任意角的情况。
处理这种运动的基本思路与处理带电粒子在电场中偏转运动类似，是将一个复杂的运动分解为沿重力方向和电场力方向的两个分运动。
由于重力和电场力都恒定，所以这两种分运动必是匀变速直线运动。
二、等效重力法这种方法一般适用于电场力与重力在一条直线上，或电场力和重力虽不在一直线上，但带电体还受其他条件的约束，如单摆、圆周运动等。
处理的基本思路是将重力和电场力合成，等效于重力；加速度，等效于重力加速度。
然后根据其运动特点，采用相应的物理规律进行求解。
这两种方法有时又同时并用。
例、真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。
在电场中，若将一质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为（取，）。
现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出，求运动过程中：（1）小球受到的电场力的大小和方向；（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；（3）小球最小动量的大小及方向。
解析：（1）由题意知，带正电的小球受的电场力水平向右，重力竖直向下，所以合力方向向下偏右角，如图1所示。
由图知，电场力的大小为：。
图1（2）小球竖直向上抛出，做类似于斜抛的运动。
显然，该题用正交分解法较为恰当。
将该运动分解为水平方向和竖直方向两种运动。
由于初速度沿竖直方向，所以小球在竖直方向做初速度为的匀减速直线运动；在水平方向作初速度为零的匀加速直线运动。
水平方向：，竖直方向：上升到最高点时，所用时间为此时小球沿水平方向的位移为：电场力做的功为：由功能关系知，小球上升到最高点的过程中，电势能减小了。
（3）根据斜抛运动的知识可知，小球运动到速度方向与合外力方向垂直时速度最小，因而动量也最小。
此时小球速度方向与水平方向成角，如图2所示。
设最小速度为，则：图2由于，代入上式可得：，所以。
高中物理选择性必修二 第一章专题强化5 带电粒子在叠加场中的运动
一、带电粒子在叠加场中的直线运动
例1 (多选)地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场(未画出)和匀强
磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向
成α角的直线MN运动，如图1所示，由此可以判断
√A.油滴一定做匀速运动
B.油滴可以做变速运动
பைடு நூலகம்
C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点
√D.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点
电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M
点进入电场和磁场区域，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离
开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方
向的夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)电场强度E的大小和方向；
答案
mg q
竖直向上
123
处理带电粒子在叠加场中的运动的基本思路 1.弄清叠加场的组成. 2.进行受力分析，确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况 的结合. 3.画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律. (1)由于洛伦兹力的大小与速度有关，带电粒子在含有磁场的叠加场中的 直线运动一定为匀速直线运动，根据平衡条件列式求解. (2)当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定是电场力和重力平衡， 洛伦兹力提供向心力，应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解. (3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解.
设粒子在B、C间运动的偏转距离为y，
由几何知识得R2＝dBC2＋(R－y)2 代入数据得y＝1.0 m(y＝9.0 m舍去)
(3)加上磁场后，粒子由b点到O′点电势能的变化量. 答案 增加了1.0×10－2 J
解析 加上磁场前，粒子在B、C间必做匀速直线运动， 则有：qE2＝mg 加上磁场后，粒子在B、C间运动时电场力做的功有 W＝－qE2y＝－mgy＝－1.0×10－2 J 由功能关系知，粒子由b点到O′点电势能增加了1.0×10－2 J.
高中物理：电场的叠加
高中物理：电场的叠加【知识点的认识】1．电场强度的三个公式及其叠加原理（1）三个公式的比较表达式比较E ＝E ＝k E ＝公式意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中E 与U 关系式适用条件一切电场①真空②点电荷匀强电场比较决定因素由电场本身决定，与q 无关由场源电荷Q 和场源电荷到该点的距离r 共同决定由电场本身决定，d 是场中两点间沿场强方向的距离相同点矢量，单位：1N/C ＝1V/m（2）电场强度的叠加原理多个电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加．电场强度的叠加遵循平行四边形定则．在求解电场强度问题时，应分清所叙述的场强是合场强还是分场强，若求分场强，要注意选择适当的公式进行计算；若求合场强时，应先求出分场强，然后再根据平行四边形定则求解．【命题方向】题型一：电场强度的叠加问题例1：如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q （q ＞0）的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k 为静电力常量）（）A. B. C. D.分析；由题意可知，半径为R 均匀分布着电荷量为Q 的圆盘上电荷，与在a 点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，说明各自电场强度大小相等，方向相反．那么在d点处场强的大小即为两者之和．因此根据点电荷的电场强度为即可求解．解：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为，由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．所以两者这d处产生电场强度为，故B正确，ACD错误．故选：B．点评：考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．。
高中物理解题思路：电场叠加问题的处理
高中物理解题思路：电场叠加问题的处理小段弧长AL 上分布的电量应等于半径为R,电量为Q的均匀带电球面上相应一小环带所带电的一半，故有：即圆环上电荷分布规律为：点评：本题的求解关键在于将圆环上电荷的不均匀分布与球面上电荷的均匀分布相联系，而这种联系是建立在两者于直径上的场强等效而产生的，静电学的等效处理是一种很有效的解题方法。
通过阅读高中物理解题思路：电场叠加问题的处理六”这篇文章，小编相信大家对高中物理又有了更进一步的了解，希望大家学习轻松愉快！环球物理功能介绍我们每天与您分享：物理教学的艺术，物理学习的方法，物理兴趣的培养，物理达人的塑造，物理学霸的成功之路！激励人生，哲理故事，分享智慧，名人格言，传播正能量！！方法简介图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形像、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易、化繁为简的目的.高中物理学习中涉及大量的图像问题，运用图像解题是一种重要的解题方法•在运用图像解题的过程中，如果能分析有关图像所表达的物理意义，抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点，常常就可以方便、简明、快捷地解题.把握图像斜率的物理意义在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度，在s-t图像中斜率表示物体运动的速度，在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻，不同的物理图像斜率的物理意义不同.抓住截距的隐含条件图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方，常常是题目中的隐含条件.例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出的一组数据作出U-I图像，如图所示，由图像得出电池的电动势E= ______________ V, 内电阻r= ______ Q.【解析】电源的U-I图像是经常碰到的，由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V，图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80 伏特时的电流，（学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A 当作短路电流，而得出r=E/I短=2.5 Q的错误结论.）故电源的内阻为:r= △“△=1.2 Q挖掘交点的潜在含意一般物理图像的交点都有潜在的物理含意，解题中往往又是一个重要的条件，需要我们多加关注.如：两个物体的位移图像的交点表示两个物体相遇”.例2、A、B两汽车站相距60 km，从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车，行驶速度为60 km/ h.（1）如果在A站第一辆汽车开出时，B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站，问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车？（2）如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出，要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多，那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发（即应与A站第几辆车同时开出）?最多在途中能遇到几辆车？（3）如果B站汽车与A站汽车不同时开出，那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车？【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像，如图所示.从图中可一目了然地看出：（1）当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时，B站汽车的s 一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6 个交点（不包括在t轴上的交点），这表明B站汽车在途中（不包括在站上）能遇到6辆从A站开出的汽车.（2）要使B站汽车在途中遇到的车最多，它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发，即应与A站第6 辆车同时开出此时对应B站汽车的s— t图线MN与A站汽车的s 一t图线共有11个交点（不包括t轴上的交点），所以B站汽车在途中（不包括在站上）最多能遇到11辆从A站开出的车.（3）如果B站汽车与A 站汽车不同时开出，则B站汽车的s-t图线（如图中的直线PQ）与A站汽车的s-t图线最多可有12个交点，所以B站汽车在途中最多能遇到12辆车.明确面积的物理意义利用图像的面积所代表的物理意义解题，往往带有一定的综合性，常和斜率的物理意义结合起来，其中V —t图像中图线下的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的例4、在光滑的水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体. 当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32 J.则在整个过程中，恒力甲做功等于多少？恒力乙做功等于多少？【解析】这是一道较好的力学综合题，涉及运动、力、功能关系的问题•粗看物理情景并不复杂，但题意直接给的条件不多，只能深挖题中隐含的条件•下图表达出了整个物理过程，可以从牛顿运动定律、运动学、图像等多个角度解出，应用图像方法，简单、直观.作出速度一时间图像（如图a所示），位移为速度图线与时间轴所夹的面积，依题意，总位移为零，即A0AE的面积与AEBC面积相等，由几何知识可知△ADC的面积与△ADB面积相等，故A0AB的面积与△DCB 面积相等（如图b所示）.寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态，其临界条件常反映在图中，寻找图中的临界条件，可以使物理情景变得清晰.例5、从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A，相隔△时间后又以初速度vO从地面上竖直上抛另一物体B，要使A、B能在空中相遇，则△应满足什么条件？【解析】在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的s-t图像，如图•要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求A、B图线必须相交，据此可从△应满足的条件为：2v0/g v △ v 4v0/g通过以上讨论可以看到，图像的内涵丰富，综合性比较强，而表达却非常简明，是物理学习中数、形、意的完美统一，体现着对物理问题的深刻理解•运用图像解题不仅仅是一种解题方法，也是一个感悟物理的简洁美的过程.把握图像的物理意义例6、如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里•一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行•取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中，正确反映感应电流随时问变化规律的是（）【解析】可将切割磁感应线的导体等效为电源按闭合电路来考虑，也可以直接用法拉第电磁感应定律按闭合电路来考虑.方法介绍等效法是科学研究中常用的思维方法之一，它是从事物的等同效果这一基本点出发的，它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理，其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度，它也是物理学研究的一种重要方法.用等效法研究问题时，并非指事物的各个方面效果都相同，而是强调某一方面的效果•因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中，我们通常可以把所遇到的等效分为：物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.物理量等效在高中物理中，小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等；大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等，都涉及到物理量的等效•如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去，可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.例1.如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且把一质量m=100g、带电q=10 —4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。
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高中物理解题思路：电场叠加问题的处理小段弧长ΔL，ΔL上分布的电量应等于半径为R，电量为Q的均匀带电球面上相应一小环带所带电的一半，故有：即圆环上电荷分布规律为：点评：本题的求解关键在于将圆环上电荷的不均匀分布与球面上电荷的均匀分布相联系，而这种联系是建立在两者于直径上的场强等效而产生的，静电学的等效处理是一种很有效的解题方法。
通过阅读“高中物理解题思路：电场叠加问题的处理六”这篇文章，小编相信大家对高中物理又有了更进一步的了解，希望大家学习轻松愉快!环球物理功能介绍我们每天与您分享：物理教学的艺术，物理学习的方法，物理兴趣的培养，物理达人的塑造，物理学霸的成功之路！激励人生，哲理故事，分享智慧，名人格言，传播正能量！！方法简介图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形像、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易、化繁为简的目的.高中物理学习中涉及大量的图像问题，运用图像解题是一种重要的解题方法.在运用图像解题的过程中，如果能分析有关图像所表达的物理意义，抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点，常常就可以方便、简明、快捷地解题.把握图像斜率的物理意义在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度，在s-t图像中斜率表示物体运动的速度，在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻，不同的物理图像斜率的物理意义不同.抓住截距的隐含条件图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方，常常是题目中的隐含条件.例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出的一组数据作出U-I图像，如图所示，由图像得出电池的电动势E=______ V，内电阻r=_______Ω.【解析】电源的U-I图像是经常碰到的，由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V，图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.80伏特时的电流，(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距0.6 A 当作短路电流，而得出r=E/I短=2.5Ω的错误结论.)故电源的内阻为:r=△U/△I=1.2Ω挖掘交点的潜在含意一般物理图像的交点都有潜在的物理含意，解题中往往又是一个重要的条件，需要我们多加关注.如：两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”.例2、A、B两汽车站相距60 km，从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车，行驶速度为60 km／h.(1)如果在A站第一辆汽车开出时，B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站，问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出，要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多，那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出，那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车?【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像，如图所示.从图中可一目了然地看出：(1)当B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时，B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点)，这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车.(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多，它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发，即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的s—t图线MN与A站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点)，所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车.(3)如果B站汽车与A 站汽车不同时开出，则B站汽车的s-t图线(如图中的直线PQ)与A站汽车的s-t图线最多可有12个交点，所以B站汽车在途中最多能遇到12辆车.明确面积的物理意义利用图像的面积所代表的物理意义解题，往往带有一定的综合性，常和斜率的物理意义结合起来，其中v一t图像中图线下的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的.例4、在光滑的水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体.当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32 J.则在整个过程中，恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少?【解析】这是一道较好的力学综合题，涉及运动、力、功能关系的问题.粗看物理情景并不复杂，但题意直接给的条件不多，只能深挖题中隐含的条件.下图表达出了整个物理过程，可以从牛顿运动定律、运动学、图像等多个角度解出，应用图像方法，简单、直观.作出速度一时间图像(如图a所示)，位移为速度图线与时间轴所夹的面积，依题意，总位移为零，即△0AE的面积与△EBC面积相等，由几何知识可知△ADC的面积与△ADB面积相等，故△0AB的面积与△DCB面积相等(如图b所示).寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态，其临界条件常反映在图中，寻找图中的临界条件，可以使物理情景变得清晰.例5、从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A，相隔△t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B，要使A、B能在空中相遇，则△t应满足什么条件?【解析】在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的s-t图像，如图.要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求A、B图线必须相交，据此可从△t应满足的条件为：2v0/g＜△t＜4v0/g通过以上讨论可以看到，图像的内涵丰富，综合性比较强，而表达却非常简明，是物理学习中数、形、意的完美统一，体现着对物理问题的深刻理解.运用图像解题不仅仅是一种解题方法，也是一个感悟物理的简洁美的过程.把握图像的物理意义例6、如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里.一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cm／s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行.取它刚进入磁场的时刻t=0，在下列图线中，正确反映感应电流随时问变化规律的是()【解析】可将切割磁感应线的导体等效为电源按闭合电路来考虑，也可以直接用法拉第电磁感应定律按闭合电路来考虑.方法介绍等效法是科学研究中常用的思维方法之一，它是从事物的等同效果这一基本点出发的，它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理，其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度，它也是物理学研究的一种重要方法.用等效法研究问题时，并非指事物的各个方面效果都相同，而是强调某一方面的效果.因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中，我们通常可以把所遇到的等效分为：物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.物理量等效在高中物理中，小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等；大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等，都涉及到物理量的等效.如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去，可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.例l.如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且把一质量m=100g、带电q=10－4C的小球，放在水平轨道的A点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。
(g=10m/s2)求：物理过程等效对于有些复杂的物理过程，我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代，这样能够简化、转换、分解复杂问题，能够更加明确研究对象的物理本质，以利于问题的顺利解决.高中物理中我们经常遇到此类问题，如运动学中的逆向思维、电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等.例2.如图所示，在竖直平面内，放置一个半径R很大的圆形光滑轨道，0为其最低点.在0点附近P处放一质量为m的滑块，求由静止开始滑至0点时所需的最短时间.例3.矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计.导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为.一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好.起初导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动.试求：物理模型等效物理模型等效在物理学习中应用十分广泛，特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去，如卫星模型、人船模型、子弹射木块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等.实际上，我们在学习新知识时，经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理.例4.如图所示，R1、R2、R3为定值电阻，但阻值未知，Rx为电阻箱.当Rx为Rx1=10Ω时，通过它的电流Ix1=l A；当Rx为Rx2=18Ω时，通过它的电流Ix2=0.6A.则当Ix3=0.l A时，求电阻Rx3.【解析】电源电动势E、内电阻r、电阻Rl、R2、R3均未知，按题目给的电路模型列式求解，显然方程数少于未知量数，于是可采取变换电路结构的方法.将图所示的虚线框内电路看成新的电源，则等效电路如右图所示，电源的电动势为E’，内电阻为r’.根据电学知识，新电路不改变Rx和Ix的对应关系，例5.如图所示，倾角为θ=300，宽度L=1 m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1 T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，用平行于导轨且功率恒为6 w的牵引力牵引一根质量m=0.2 kg，电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab 由静止沿导轨向上移动，当金属棒ab移动2.8 m时获得稳定速度，在此过程中金属棒产生的热量为 5.8 J(不计导轨电阻及一切摩擦，g 取10 m／s2)，求：金属棒达到的稳定速度是多大?金属棒从静止达到稳定速度所需时间是多少?【解析】此题只要将汽车以恒定功率运动的模型，用于电磁感应现象中，将思维转换过来，问题就不难求解.金属棒在功率恒定的牵引力作用下沿导轨向上运动，金属棒切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，ab棒受安培力方向沿导轨向下，由P=Fv可知，随着棒速度增加，牵引力将减小，安培力增大，棒的加速度减小，稳定时有：牵引力等于安培力和棒重力沿导轨向下的分力之和，在导轨平面内，有方法简介通常情况下，由于物理问题涉及的因素众多、过程复杂，很难直接把握其变化规律进而对其做出准确的判断.但我们若将问题推到极端状态、极端条件或特殊状态下进行分析，却可以很快得出结论.像这样将问题从一般状态推到特殊状态进行分析处理的解题方法就是极端法.极端法在进行某些物理过程的分析时，具有独特作用，恰当应用极端法能提高解题效率，使问题化难为易，化繁为简，思路灵活，判断准确.用极端法分析问题，关键在于是将问题推向什么极端，采用什么方法处理.具体来说，首先要求待分析的问题有“极端”的存在，然后从极端状态出发，回过头来再去分析待分析问题的变化规律.其实质是将物理过程的变化推到极端，使其变化关系变得明显，以实现对问题的快速判断.通常可采用极端值、极端过程、特殊值、函数求极值等方法.看看网友们都有什么想法网友1要掌握物理解题的方法，下面就给你介绍几个：一、隔离分析法与整体分析法(力学解决连接体问题)隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来，加以研究分析的一种方法.需要用隔离法分析的问题，往往都有几个研究对象，应对它们逐一隔离分析、列式.并且还要找出这些隔离体之间的联系，从而联立求解.概括其要领就是：先隔离分析，后联立求解.二、极值法与端值法(中间过程难以分析，但可知道初末状态，以此来分析中间过程的变化)极值问题是中学物理中常见的一类问题.在物理状态发生变化的过程中，某一个物理量的变化函数可能不是单调的，它可能有最大值或最小值.分析极值问题的思路有两种：一种是把物理问题转化为数学问题，纯粹从数学角度去讨论或求解某一个物理函数的极值.它采用的方法也是代数、三角、几何等数学方法；另一种是根据物体在状态变化过程中受到的物理规律的约束、限制来求极值.它采用的方法是物理分析法.网友2拿题看看网友3电场强度同方向的直接相加，不同方向的，以一个方向为基准，，另一个方向的算和这个方...网友4先对物块进行受理分析，受到水平向左的力F1=E*Q受到竖直方向的力为Mg他们的合力为2mg，方向斜左向下与水平面成30度角，所以该物体并非沿斜面运动。