“電荷量”求解方法歸類例析

河北 李曉青

電荷量是靜電場中常見的一個物理量，又是深入了解靜電場的“小導游”，所以求解電荷量成為近幾年高考考查的熱點。高考對求解電荷量的特點是在不同的物理情境中設計問題，考查學生對電荷量與其他知識的綜合運用能力。下面對不同知識背景中求解電荷量的方法進行歸納總結，希望能夠對高三物理教師的課堂教學和學生高效學習提供一些參考。

一、利用圖象求解電荷量

【例1】某電容器放電的I-t圖象，如圖1所示，根據此圖可估算出電容器釋放的電荷量為________C。

圖1

【點評】解決本題的關鍵是明確圖象中的曲線與橫、縱坐標所圍成“面積”的數值表示電容器釋放電荷量的大小，因此，求出“面積”就可以知道電容器放電時釋放的電荷量。

【解題策略】針對I-t圖象求解電荷量的關鍵在于能夠讀懂圖象中圖線與坐標軸圍成的面積表示的物理意義。知道I-t圖象的物理含義為表示所求電荷量的多少，從而很容易得出所要求的電荷量。

二、利用電流的定義求解電荷量

【例2】如圖2所示，

豎直平面內固定一寬度為L=0.4 m 的足夠長的豎直光滑金屬導軌，整個空間存在垂直紙面向里、磁感應強度B=1 T的勻強磁場，導軌的電阻非均勻分布。質量m=0.2 kg，電阻可忽略的金屬棒PM與導軌接觸良好。t=0時刻給金屬棒豎直向下、大小為v0=4 m/s的初速度，金屬棒恰好以a=2 m/s2的加速度豎直向下做勻加速運動。運動過程中時刻保持與導軌接觸良好且水平，取重力加速度g=10 m/s2。為求金屬棒下落0.5 m過……