- 2022济南高三物理二模
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相关例题：
题目：
【题目描述】
一个边长为a = 1m的正方形区域，其中心处放置一个电荷量为q = 2C的正点电荷，求正方形区域内电场强度的大小和方向。
【解题思路】
1. 根据点电荷电场强度公式 E = kQ/r^2，已知点电荷的电荷量和距离，可以求出该点电荷在正方形区域内任意一点处的电场强度大小。
2. 根据电场叠加原理，将点电荷产生的电场和匀强电场叠加，即可求出整个正方形区域内任意一点处的电场强度大小。
【答案】
解：根据点电荷电场强度公式 E = kQ/r^2，已知点电荷的电荷量为 Q = 2C，距离为 r = √[a^2-(a/2)^2] = 0.5m，代入可得 E = 3.6 × 10^6 N/C。
在正方形区域内，中心处放置一个正点电荷，其产生的电场为匀强电场和点电荷电场的叠加。由于正方形区域内各点的电场强度大小相等、方向相互垂直，因此可认为在正方形区域内任意一点处，其电场强度大小为 E = kQ/r^2 = 3.6 × 10^6 N/C，方向垂直于正方形对角线指向中心。
【例题分析】
本题主要考查了电场强度和电场叠加原理的应用，难度适中。在解答过程中需要注意电场叠加原理的应用，即各点电荷产生的电场相互独立，合场强为各分场强的矢量和。
【变式练习】
【题目描述】
一个边长为a = 1m的正方形均匀带电，其内部有一质点P，带电量为q = 2C的正电荷，求正方形区域内电场强度的大小和方向。
【解题思路】
1. 根据高斯定理，可以求出正方形区域内任意一点处的电场强度大小。
2. 由于正方形区域内各点的电场强度大小相等、方向相互垂直，因此可认为在正方形区域内任意一点处，其电场强度大小为 E = kQ/r^2 = kq/r^2，方向垂直于正方形对角线指向质点P。
【答案】
解：根据高斯定理可得，正方形区域内任意一点处的电场强度大小为 E = kq/r^2 = 3.6 × 10^6 N/C。
由于正方形区域内各点的电场强度大小相等、方向相互垂直，因此可认为在正方形区域内任意一点处，其电场强度大小为 E = kQ/r^2 = kq/r^2，方向垂直于正方形对角线指向质点P。
【例题分析】
本题主要考查了高斯定理的应用，难度适中。在解答过程中需要注意高斯定理的应用条件是：只有具有对称性的物理模型才能使用高斯定理求解合场强。同时需要注意正方形的对称性和质点P的位置关系。
【总结】
本题是一道关于电场强度的综合应用题，主要考查了电场叠加原理和高斯定理的应用。在解答过程中需要注意电场叠加原理的应用条件和正方形的对称性和质点P的位置关系。通过本题的解答和分析，可以加深对电场强度和电场叠加原理的理解和应用。
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