高考物理二轮复习 模型39 电场叠加模型（含解析）

2024高考物理二轮复习80热点模型 最新高考题模拟题专项训练 模型39 电场叠加模型 最新高考题 1. （2023高考海南卷）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中带正电，带负电，为边的四等分点，下列说法正确的是（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 、两点电势相同 C. 负电荷在点电势能比在点时要小 D. 负电荷在点电势能比在点时要大 【参考答案】BC 【名师解析】 根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误； 因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，选项B正确；因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小。选项C正确，D错误。 2.（12分） （2023高考全国乙卷）如图，等边三角形位于竖直平面内，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。 【参考答案】q 【命题意图】本题考查场强叠加及其相关知识点。 【解题思路】【解析】（1）根据题述，可知A、B两点各带等量正电荷，A、B两点电荷在M点产生的电场相互抵消， C点带正电荷，设为Q，在M点产生的电场方向竖直向下。所以B点电荷所带电量为q。 （2）设等边三角形边长为L，则AN=Lcos30°=L， 根据点电荷电场强度公式，A点电荷在N点产生的电场强度EA=k，方向垂直BC由A指向N； B点电荷在N点产生的电场强度EB=k，方向由B指向C； C点电荷在N点产生的电场强度EC=k，方向由C指向B； 要使N点场强竖直向上，则有：EBcos30°+ EAcos60°＞ECcos30°， EBsin30°=EAsin60°+ECsin30° 即k sin30°= k sin60°+ ksin30° 解得：Q=q。 【易错提醒】场强是矢量，场强叠加必须运用平行四边形定则进行。 3. （2022山东物理） 半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（　　） A. 正电荷， B. 正电荷， C. 负电荷， D. 负电荷， 【参考答案】C 【命题意图】本题考查电场叠加及其相关知识点。 【名师解析】 取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷，根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同一直径上的A1和与B在同一直径上的B1产生的电场强度的矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷，则有 由图可知，两场强的夹角为，则两者的合场强为 根据O点的合场强为0，则放在D点的点电荷带负电，大小为 根据，联立解得，故选C。 4. （2023高考湖北卷）在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。下列说法正确的是（　　） A. 若，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B. 若，则M点到电荷Q距离比N点的近 C. 若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则 D. 若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则 【参考答案】C 【名师解析】沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知，若 则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误； 电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知，若 则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误； 若把带负电的试探电荷从M点 ... ...