“电荷量”求解方法归类例析

河北 李晓青

电荷量是静电场中常见的一个物理量，又是深入了解静电场的“小导游”，所以求解电荷量成为近几年高考考查的热点。高考对求解电荷量的特点是在不同的物理情境中设计问题，考查学生对电荷量与其他知识的综合运用能力。下面对不同知识背景中求解电荷量的方法进行归纳总结，希望能够对高三物理教师的课堂教学和学生高效学习提供一些参考。

一、利用图象求解电荷量

【例1】某电容器放电的I-t图象，如图1所示，根据此图可估算出电容器释放的电荷量为________C。

图1

【点评】解决本题的关键是明确图象中的曲线与横、纵坐标所围成“面积”的数值表示电容器释放电荷量的大小，因此，求出“面积”就可以知道电容器放电时释放的电荷量。

【解题策略】针对I-t图象求解电荷量的关键在于能够读懂图象中图线与坐标轴围成的面积表示的物理意义。知道I-t图象的物理含义为表示所求电荷量的多少，从而很容易得出所要求的电荷量。

二、利用电流的定义求解电荷量

【例2】如图2所示，

竖直平面内固定一宽度为L=0.4 m 的足够长的竖直光滑金属导轨，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场，导轨的电阻非均匀分布。质量m=0.2 kg，电阻可忽略的金属棒PM与导轨接触良好。t=0时刻给金属棒竖直向下、大小为v0=4 m/s的初速度，金属棒恰好以a=2 m/s2的加速度竖直向下做匀加速运动。运动过程中时刻保持与导轨接触良好且水平，取重力加速度g=10 m/s2。为求金属棒下落0.5 m过……