历年静电学高考题的命题变化趋势

2012-05-10高安民

物理教师 2012年6期

高安民

(河南省宜阳第一高级中学,河南宜阳 471600)

“稳中有变、变中求新”,“由知识立意向能力立意转化”,“在考察知识的同时考察考生的各种能力”已成为高考命题的显著特点,这既体现了新课程改革的教学理念,同时也有利于高中教学改革的推进与落实.高考试题的“变”是高考性质和任务的具体体现,是课程改革的的必然结果.

1 由理想模型向非理想模型变化

图1

例1.(2010年福建高考题)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确.如图1所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环,两圆环上的电荷量均为q(q＞0),而且电荷均匀分布.两圆环的圆心O1和O2相距为2a,联线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r＜a).试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是

解析:高中教材关于电场强度的叠加与计算,主要研究理想模型一点电荷所产生的场强.而本题所给的研究对象是两个带电圆环,是非理想模型,那么如何分析解答该题呢？我们不妨先把两圆环视为点电荷,即设R1→0,R2→0,则所求问题就成了考生非常熟悉的等量同号点电荷连线上某点场强的叠加与计算问题,由于点A不在两电荷连线的中点,A点的场强一定不等于0,把R1＝R2＝0代入题给的4个选项,由于A、B所得结果均是0,故(A)、(B)两选项是错误的.

若按两圆环是点电荷求点A的场强,其结果为

将R1→0,R2→0代入(C)、(D)两选项,选项(D)所得结果与上面一致,故(C)错、(D)对.

图2

2 由显性题意向隐性题意变化

例2.(2010年江苏高考题)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图2所示.下列说法正确的是

图3

(A)O点的电势最低.

(B)x2点的电势最高.

(C)x1和－x1两点的电势相等.

(D)x1和x3两点的电势相等.

解析:解答此题的关键是考生需弄清题目给出的电场是何种电场,这就要求考生必须根据题给的强度E随x变化的图像,认真分析图像反映出的信息:

(1)对于x＞0,场强的方向沿x轴正向,大小是先增大后减小.

(2)x＝0处,场强E＝0.

(3)对于x＜0,场强方向沿x轴负向,大小是先增大后减小.

为促进协同协作，需要创新自贸区、港内分支行机构的绩效考核机制，加大对非财务指标的考核权重。建议在对存贷款规模效益等考核的同时，兼顾对非财务指标的考核力度，如自贸区首单业务、客户数，以及行内自贸区业务协同和辐射效果等。

综合上述信息,不难知道题给场强应是两个等量正电荷连线的中垂线上场强的分布情况,如图3所示.据此可知正确选项应是(C).

图4

3 由平面问题向空间问题变化

例3.(2009年宁夏高考题)空间有一均匀强电场,在电场中建立如图4所示的直角坐标系O－xyz,,M、N、P为电场中的3个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为

图5

解析:解答此题需先找到P点所在的等势面与xOy平面的交线DQ,然后再找到交线DQ与过M、N两点的电场线的交点H,只要求出点H的电势即可.如图5所示,点H的电势为

H点的电势为

4 由精确计算向近似计算变化

例4.(2009年海南高考题)如图6,两等量异号的点电荷相距为2a.M与两点电荷共线,N位于两点电荷连线的中垂线上,两点电荷连线中点到M和N的距离都为L,且L≫a.略去(a/L)n(n≥2)项的贡献,则两点电荷的合电场在M和N点的强度

图6

(A)大小之比为2,方向相反.

(C)大小均与a成正比,方向相反.

(D)大小均与L的平方成反比,方向相互垂直.

图7

解析:如图7所示,点N的电场强度为

因为L≫a,所以上式可近似为方向向左.

点M的电场强度为因为L≫a,所以上式可近似为方向向右.

所以,正确选项为(A)、(C).

5 由概念理解向概念应用变化

例5.(2008年海南高考题)质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(类似“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”).作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为