2020版高考物理大二轮复习专题强化训练20高考物理中的五大解题思想8页

高考物理
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专题强化训练(二十)
一、选择题
1．(2019·云南师大附中月考)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电场强度处处为零，则在 z 轴上 z＝
h
2
处的电场强度大小为(k
为静电力常量)(　　)
A．k
4q
h2
B．k
4q
9h2
C．k
32q
9h2
D．k
40q
9h2
[解析]　根据题设，z轴上 z＝－
h
2
处的合场强为零，说明感应电荷在该处激发的电场强
度与点电荷 q 在该处激发的电场强度等大反向，点电荷 q 在该处激发的场强大小为 E＝k
q
(h＋
h
2 )2
＝k
4q
9h2
，故感应电荷在该处激发的场强大小也为 k
4q
9h2
，方向与点电荷 q在该处激发
的场强方向相反；根据对称性，感应电荷在 z 轴上 z＝
h
2
处激发的场强大小为 k
4q
9h2
，方向与
感应电荷在 z 轴上 z＝－
h
2
处激发的场强方向相反，点电荷 q 在 z 轴上 z＝
h
2
处激发的场强大
小为 k
q
(
h
2 )2
＝k
4q
h2
，所以在 z轴上 z＝
h
2
处的合场强大小为 k
4q
9h2
＋k
4q
h2
＝k
40q
9h2
，D正确．
[答案]　D
2．(2019·广东茂名五校联考)如图所示，正电荷 q 均匀分布在半球面 ACB 上，球面半
径为 R，CD为通过半球顶点 C和球心 O的轴线．P、M为 CD 轴线上的两点，距球心 O的距离
均为
R
2
，在 M 右侧轴线上 O′点固定正点电荷 Q，点 O′、M 间距离为 R，已知 P 点的场强为
零，若带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零，则 M点的场强为(　　)

高考物理
2
A．0 B.
3kq
4R2
C.
3kQ
4R2
D.
kQ
R2
－
kq
4R2
[解析]　根据 P点的场强为零，得半球面在 P点场强和点电荷 Q在 P场强等大反向，即
半球面在 P 点场强大小为 E1＝
kQ
4R2
，方向向右；现只研究半球面，若补全右半球面，根据带
电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零，补全右半球面后，球面在 P、M 两点产生的电场
强度均为零，左半球面在 M点场强和右半球面在 M点场强等大反向，由于对称性，左半球面
在 P点场强和右半球面在 M点场强等大反向，即左半球面在 M点场强为 E2＝
kQ
4R2
，方向向右，
点电荷 Q在 M点场强为 E3＝
kQ
R2
，方向向左，叠加得 M点合场强为 E3＝
kQ
R2
－
kQ
4R2
＝
3kQ
4R2
，方向向
左，故 C正确．
[答案]　C
3．(2018·江苏卷)某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过
程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的(　　)
A．时刻相同，地点相同 B．时刻相同，地点不同
C．时刻不同，地点相同 D．时刻不同，地点不同
[解析]　弹射管沿光滑竖直轨道自由下落，向下的加速度大小为 g，且下落时保持水平，
故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同，即两只小球同时落地；
两只小球先后弹出且水平分速度相等，又两只小球在空中运动的时间不同，则运动的水平位
移不同，落地点不同，选项 B正确．
[答案]　B
4.在一半径为 R的圆周上均匀分布有 N个带电小球(可视为质点)无间隙排列，其中 A点
的小球带电荷量为＋3q，其余小球带电荷量为＋q，此时圆心 O 点的电场强度大小为 E，现
仅撤去 A点的小球，则 O点的电场强度大小为(　　)

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A．E B.
E
2
C.
E
3
D.
E
4
[解析]　假设圆周上均匀分布的都是电荷量为＋q的小球，由于圆周的对称性，根据电
场的叠加原理知，圆心 O处电场强度为 0，所以 A点小球带电荷量为＋3q，其余小球带电荷
量为＋q时，圆心 O点的电场强度大小等效于 A点处电荷量为＋2q的小球在 O点产生的电场
强度大小，则有 E＝k
2q
r2
，若 A处换为一个电荷量为＋q的小球，在圆心 O点产生的电场强度
大小为 E1＝k
q
r2
，方向水平向左，其余小球带电荷量为＋q 的小球在 O 点处产生的合电场强
度大小 E2＝E1＝k
q
r2
＝
E
2
，所以仅撤去 A点的小球，则 O点的电场强度等于 E2＝
E
2
.
[答案...