《2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 專項1 八大妙招巧解選擇題 第5招 對稱思維法學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 專項1 八大妙招巧解選擇題 第5招 對稱思維法學(xué)案(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
對稱思維法
對稱情況存在于各種物理現(xiàn)象和物理規(guī)律中,應(yīng)用這種對稱性可以幫助我們直接抓住問題的實質(zhì),避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo),快速解題.
[例5] 如圖8所示,帶電荷量為-q的均勻帶電半球殼的半徑為R,CD為通過半球頂點C與球心O的軸線,P、Q為CD軸上在O點兩側(cè)離O點距離相等的兩點,如果是均勻帶電球殼,其內(nèi)部電場強度處處為零,電勢都相等,則下列判斷正確的是( )
圖8
A.P、Q兩點的電勢、電場強度均相同
B.P、Q兩點的電勢不同,電場強度相同
C.P、Q兩點的電勢相同、電場強度等大反向
D.在Q點由靜止釋放一帶負(fù)電的微粒(重力不計),微粒將做勻加速直線運動
【解析】
2、 半球殼帶負(fù)電,因此在CD上電場線沿DC方向向上,所以P點電勢一定低于Q點電勢,A、C錯誤;若在O點的下方再放置一同樣的半球殼組成一完整的球殼,則P、Q兩點的電場強度均為零,即上、下半球殼在P點的電場強度大小相等方向相反,由對稱性可知上半球殼在P點與在Q點的電場強度大小相等方向相同,B正確;在Q點由靜止釋放一帶負(fù)電微粒,微粒一定做變加速運動,D錯誤.
【答案】 B
【名師點評】 非點電荷電場的電場強度一般可用微元法求解(很煩瑣),在高中階段,非點電荷的電場往往具有對稱的特點,所以常常用對稱法結(jié)合電場的疊加原理進(jìn)行求解.
[嘗試應(yīng)用] (多選)如圖9所示,在兩個等量正電荷連線的中垂線上取A
3、、B、C、D四點,A、D兩點與B、C兩點均關(guān)于O點對稱.A、B、C、D四點電場強度大小分別為EA、EB、EC、ED,電勢分別為φA、φB、φC、φD,則下列說法中正確的是( )
【導(dǎo)學(xué)號:19624189】
圖9
A.EA=ED,φA>φB
B.一定有EA>EB、φB>φA
C.一定有φA=φD、φB=φC
D.可能有ED>EC,一定有φB>φD
CD [由對稱性可知,A、D兩點的電場強度大小相等,方向相反.在兩個等量正電荷連線的中垂線上的O點,電場強度為零;在無窮遠(yuǎn)處,電場強度為零.可見從O點沿中垂線向兩端,電場強度一定先增大后減小,一定存在電場強度最大的點P,從O到P,電場強度逐漸增大;從P到無窮遠(yuǎn)處,電場強度逐漸減小.由于題中沒有給出A、B(或C、D)到O點的距離,不能判斷A、B(或C、D)兩點哪點電場強度大,可能有EA>EB,ED>EC.根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低可知,φB>φA,根據(jù)對稱性,一定有φA=φD、φB=φC,選項C、D正確,A、B錯誤.]
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