三種典型模型電場強度的求解方法

【摘要】本文對三種典型模型電場強度的求解方法進行深入分析，為學生理解和有效掌握點電荷模型提供重要的參考.

【關鍵詞】電場強度；高中物理；解題技巧

在許多情況下，如果帶電粒子的尺寸遠小于它們之間的距離，就可以將其視為點電荷.除了這種典型的點電荷模型，還有一些其他物體在滿足一定條件下也可以視為點電荷，例如均勻帶電圓環和均勻帶電圓盤.

1 點電荷模型

在實際問題中，是否可以將一個帶電物體視為點電荷，需要根據具體情況進行判斷.解題中，需要熟練掌握等量點電荷產生的電場的電場強度與電勢分布規律，此外，鏡像法在解點電荷模型問題時也有較廣泛的應用.

解析 帶電球A可視為處于點A處帶同等電荷的點電荷，由此可得其在點B處產生的場強大小為E1=kQ（2R）2=kQ4R2.所以選項（A）錯誤.

由于B點合場強為0，根據場強疊加有EB=E1+E2=0，解得E2=－kQ4R2，負號代表方向由點O指向點B.所以選項（B）正確，選項（C）錯誤.

根據電場的對稱性，帶電圓盤在點C處產生的場強E′2=kQ4R2，方向由點O指向點C.帶電球在點C處產生的場強E3=kQ（4R）2=kQ16R2，所以點C處的合場強為EC=E′2+E3=5kQ16R2.所以選項（D）正確.

4 結語

總的來說，解決三種模型需要掌握點電荷的基本概念、電場的基本性質、電場力的基本性質、電勢能的性質等，并能靈活應用矢量的分解與合成、受力分析等知識，且可以熟練使用對稱法、微元法、補償法等方法，具備以上能力，在面對電場強度的三種模型題時就能做到胸有成竹、游刃有余.

參考文獻：

［1］許冬保，肖凱.例談雙點電荷電場問題的分類及處理策略［J］.教學考試，2021（04）：50-53.

［2］唐正.高中物理教學中的理想模型法分析［J］.中學物理教學參考，2019（12）：49.