(安徽省太和一中，安徽 太和 236600)

从普通物理学的视角审视高考“超纲”静电场试题

许龙

(安徽省太和一中，安徽 太和 236600)

近几年高考中有关静电场问题，可用普通物理学的相关知识分析其微观原因，运用高等数学中积分的方法，结合图像模拟有关物理量的变化，可以对参加自主招生考试或竞赛的考生有所借鉴，笔者还探讨了高中物理与普通物理学的衔接问题。

高考物理；静电场；普通物理学

1 前言

近年来全国的高考试卷中对静电场的考查尤为突出，甚至还结合了普通物理学的相关内容，这对高中生而言在概念上会有点难度，但并不意味着用高中知识解决不了这些问题。笔者结合近几年高考试题，用普通物理学进行微观解释，可以对一些高水平考生、参加高校自主招生考试的考生有所启示。

2 知识储备

图1

图2 圆环轴线处场强与距中心点距离变化图像

3 试题分析

3.1 直接应用

例1(2009年北京)：如图3所示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量)，其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为( )。

图3

解析:由以上分析可以很自然地选择B选项，当然在高中阶段学生没有学过非点电荷的场强的计算，只有一些参与过竞赛的学生会用类似的方法计算，有的人会反映该题“超纲”，超过了高中学生的能力之外，但实际并没有。……