物理高中静电场知识点笔记（5篇材料）

第一篇：物理高中静电场知识点笔记

作为知识分子，不应该也不会排斥团队协作和团队精神，但他在团队里，是有一个“独立之人格，自由之思想”的人。下面小编给大家分享一些物理高中静电场知识点笔记，希望能够帮助大家，欢迎阅读!

物理高中静电场知识点1

考点1：电荷、电荷守恒定律

自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。

1.元电荷：电荷量e=1.60×10-19C的电荷，叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。

2.电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。

3.两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律：原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。

考点2：库仑定律

1.内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。

2.公式

3.适用条件：真空中的点电荷。

4.点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。

物理高中静电场知识点2

电场强度

1.电场

(1)定义：存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

2.电场强度

⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。

⑵ 单位：N/C或V/m。

⑶ 电场强度的三种表达方式的比较

⑷方向：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。

⑸叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的叠加，电场强度的叠加尊从平行四边形定则。

电场线、匀强电场

1.电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。

2.电场线的特点

⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。

⑵ 始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，静电场的电场线是不闭合曲线。

⑶ 任意两条电场线不相交。

⑷ 电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电荷在电场中的运动轨迹。

⑸ 沿着电场线的方向电势降低;电场线从高等势面(线)垂直指向低等势面(线)。

3.匀强电场

⑴定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。

⑵特点：匀强电场中的电场线是等距的并行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。

4.几种典型的电场线

孤立的正电荷、负电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、带等量异种电荷的平行金属板间(正点电荷与大金属板间)的电场线

物理高中静电场知识点3

电势能

1.定义：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点移动到电势能为零处(电势为零)静电力所做的功。

2.单位：焦耳(J),电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J。

3.矢标性：是标量，但有正负，电势能的正负表示该点电势能比零电势能点高还是低。

4.电场力做功与电势能变化的关系

⑴静电力对电荷做正功电势能就减小，静电力对电荷做负功电势能就增加。

⑵静电力对电荷做功等于电荷电势能的变化量，所以静电力的功是电荷电势能变化的量度。

电势

1.定义：电场中某点的电势能与它的电荷量的比值。电场中某点的电势在数值上等于把1C正电荷从某点移到标准位置(零电势点)是静电力说做的功。电势实际上是和标准位置的电势差。

2.定义式

3.单位

4.矢标性：是标量，当有正负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。

等势面

1.定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

2.等势面的特点

⑴等势面一定跟电场线垂直

⑵电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面

⑶任意两等势面都不会相交

⑷电荷在同一等势面上移动时，电场力做功为零

⑸电场强度较大的地方，等差等势面较密

第二篇：静电场知识点总结

高

一

物

理

选

修

3-1

《静

电

场》

总

结

一．

电荷及守恒定律

（一）1、三种起电方式：

2、感应起电的结果：

3、三种起点方式的相同和不同点：

（二）1、电荷守恒定律内容：

2、什么是元电荷：

______________，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。

3、比荷：

二.库仑定律

1、内容：

________________________________________________________________

2、公式：_________________，F叫库仑力或静电力，也叫电场力。它可以是引力，也可以是斥力，K叫静电力常量，_________________________。

3、适用条件：__________________（带电体的线度远小于电荷间的距离r时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时，可看作是点电荷）（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r，同种电荷间的库仑力F，异种电荷间的库仑力F）。

4、三个自由点电荷静态平衡问题：

三．电场强度

1.电场

___________周围存在的一种物质。电场是__________的，是不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，电场具有___的性质和______的性质。

2.电场强度

物理意义：

定义：公式：__________，E与q、F____关，取决于_______，适用于____电场。

其中的q为__________________（以前称为检验电荷），是电荷量很______的点电荷（可正可负）。

单位：

方向：是____量，规定电场中某点的场强方向跟_______在该点所受电场力方向相同。

3.点电荷周围的场强

①

点电荷Q在真空中产生的电场________________，K为静电力常量。

②

均匀带点球壳外的场强：

均匀带点球壳内的场强：

4.匀强电场

在匀强电场中，场强在数值上等于沿______每单位长度上的电势差，即：_____。

5.电场叠加

几个电场叠加在同一区域形成的合电场，其场强可用矢量的合成定则（________）进行合成。

6.电场线

（1）作用：___________________________________________________________。

（2）性质：

7.等量异种电荷在连线上和中垂线上场强变化规律：

等量同种电荷在连线上和中垂线上场强变化规律：

三、电势能和电势、电势差

1．静电力做功的特点及用的思想方法：

2．电势能

（1））电场力做功与电势能的关系：在电场中移动电荷时，电场力对电荷做正功，电势能减少；电场力对电荷做负功，电势能增加。

（2电场力做的功等于电势能的变化量，即：__________________________

也就是说，电荷在电场中某点（A）的电势能，等于静电力（电场力）把它从该点移动到零势能位置（B）时电场力所做的功。若取

则

（对匀强电场）=（对所有电场）

（3）

特点：①

与参考点（零势能位置）选取有关；②是电荷与所在电场所共有的（4）

正（负）场源电荷周围的正（负）试探电荷的电势能是正还是负，为什么？

3.电势

电荷在电场中某点（A）的电势能（）与它的电荷量（q）的比值，叫做这一点的电势。用表示。即___________。电场中电势的高低：___________________。

电势零位置的选取与零电势能位置选取相似。

4．等势面：___________________________________________。它具有如下特点：

（1）电荷在同一等势面上移动，电场力不做功（而电场力做的功为零时，电荷不一定沿等势面移动）；

（2）等势面一定跟电场线_________；

（3）等差等势面密的地方场强______；

（4）任意两等势面都不会_________；

（5）电场线总是从电势较______的等势面指向电势较_________的等势面。

5.等量异种电荷在连线上和中垂线上电势变化规律：

等量同种电荷在连线上和中垂线上电势变化规律：

5．电势差

1）、定义：

用表示。

即

2）、也可这样说，电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。

公式：______________________，电场中A、B两点间的电势差只取决于A、B两点在电场中的位置，与参考点的选取及被移动的电荷无关，U跟W、q无关。

3）单位：

1V的意义：

6．电场线、场强、电势、等势面的相互关系。

电场线与场强的关系；电场线越密的地方表示_________越大，电场线上每一点的______表示该点的场强方向。

电场线与电势的关系：_________________________________；

电场线与等势面的关系：电场线越密的地方等差等势面也越____________，电场线与通过该处的等势面_____________；

场强与电势无直接关系：场强大(或小)的地方电势不一定大(或小)，零电势可人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定；

场强与等势面的关系：场强方向与通过该处的等势面______且由______电势指向___电势，等差等势面越密的地方表示场强越________。

总结

1、计算电场力做功的方法：

2、计算电势能的方法：

3、计算电势的方法：

四、电场中的导体

1.静电感应：电场中的导体内部的自由电子受到电场力作用，将向电场反方向做定向移动，结果使导体两端分别出现正负感应电荷。

2.处于静电平衡状态的导体的特征：

（1）内部场强（合场强）处处为零；

（2）整个导体是等势体，表面是个等势面；

（3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；

（4）净电荷只能分布在导体的外表面上。

3.静电屏蔽：金属网罩（或金属包皮）能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响。

总结：画图说明静电屏蔽的两种方式：

四、电容器和电容

1.电容器：_______________________________________________________。

什么是电容器充电？放电？

2.电容

（1）定义：__________________________________________________。

（2）公式：___________，电容在数值上等于使电容器的两极板间的电势差增加1V所需的电量，与Q、U无关，只取决于电容器本身。

（3）单位：法拉（F）。

（4）平行板电容器的电容：随两极板间正对面积的增大而增大，随两极板间距离的减小而增大，随两极板间电介质的介电常数的增大而增大。即_____（真空中）

（5）接在电路中电容器的两种变化

电容器两端的电压恒定时：电量Q

CU∝C，而C

∝，E

∝．

充电后断开电路，电容器带电量Q恒定：C∝，U∝，E∝．

（五）带电粒子在电场中的运动

带电粒子在电场中要受电场力作用，因此要产生加速度。其速度、动能、电势能等都发生变化。设如图示平行金属板距离为d，极板长度为L，极板间的电压为U，现有一电荷量为q的带负电的粒子，以水平速度V0射入匀强电场中，V0⊥E，则：

水平方向（垂直电场方向）：匀速直线运动：

得：t=

1、侧移表达式：

竖直方向（沿电场方向）：v0=0的匀加速直线运动：

得：--------侧位移（偏转距离）

m，q

偏转角θ：粒子射出电场时垂直于电场方向的速度不变仍为v0，而沿电场方向的速度：

故电子离开电场时的偏转角为：

位移夹角：

粒子沿中线垂直射入电场中，离开电场时，好象从电场的中心0沿直线射出的。

说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。这一点和平抛运动的结论相同。

穿越电场过程的动能增量：ΔEK=Eqy

（注意，一般来说不等于qU）

总结

1、侧移和偏转角的两种表达方式：

2、求点迹在显示屏上偏转距离的三种表达方式：

二.重、难点突破：

1.两点电荷间的相互作用力大小总是相等，即遵守牛顿第______定律。点电荷是物理中的理想模型，当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。

例如：半径均为r的金属球如图1所示放置，使两球的边缘相距为r，今使两球带上等量的异种电荷Q，设两电荷Q间的库仑力大小为F，比较F与的大小关系。显然，如果电荷能全部集中在球心处，则二者相等。但依题设条件，两球心间距离3r不是远远大于r，故不能把两带电球当作点电荷处理。实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样两部分电荷的距离小于3r，故，同理，若两球带现种电荷Q，则。

2.正确理解用比值定义的物理量，如电场强度，电势差，电容器的电容，用这些比值仅仅能测量出电场强度E、电势差U、电容C，作为一个量度式，E跟F、q，U跟W、q，C跟Q、U无关。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子在电场中的运动轨道是由带电粒子受到的合外力情况和初速度情况来决定。

3.注意电势和电势差的区别与联系

（1）区别：电场中某点的电势与零电势点的选取有关（一般取无限远处或地球为零电势点）。而电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关。

（2）联系：电场中某点的电势等于该点与零电势点间的电势差；而某两点的电势差等于这两点的电势的差值，即。

4.应用电场力做功的计算公式时，有两种方法：

（1）三个量都取绝对值，先计算出功的数值，然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功，还是克服电场力做功。

（2）代入符号使用，将公式写成，特别是在比较A、B两点电势高低时更为方便：先计算，若，即，则；若，即，则。

[例]

如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离。用和分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定（）

A.B.C.D.分析：根据电场线的方向可判定电势的高低，确定场强的大小是根据电场线的密度，而题干中引用了“可以断定”的字样，对于“断定”或“一定”的说法，只要举一个反例，即可否定它；反之如果用的是“可能”的说法，只要能举出一个正例，就是“可能”的。

解答：根据沿电场线方向电势逐渐降低可判定（A）正确。

若此电场线是负点电荷产生的（点电荷在C的右边），则可判定B、C、D错误。

说明：（1）

只画出一条电场线，不能比较各点的场强大小；（2）

对于题干含有“可以断定”或“一定”或“可能”字样的选择题，采用特例法较好。

5.带电粒子在电场中的运动

（1）带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学知识，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再根据初始状态分析粒子的运动性质（平衡、加速或减速，是直线还是曲线，是类平抛运动，还是圆周运动等），然后选用恰当的规律解题。

（2）在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点：

①

要掌握电场力的特点，如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还与带电粒子的电量和电性有关；在匀强电场中，同一带电粒子所受的电场力处处是恒力；在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受的电场力不同。

②

是否考虑重力要依据具体情况而定：

a.基本粒子：如电子、质子、氘核、氚核、粒子、离子等，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。

b.带电微粒：如液滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。

（3）带电粒子的速度大小发生变化的过程是其他形式的能与动能之间的转化过程，解决这类问题，是恒力作用时，可用牛顿运动定律和运动学公式；而普通适用的是动能定理和能量守恒定律。

如选用动能定理，则要分清有哪些力做功？做的正功还是负功？是恒力做功还是变力做功？若电场力是变力，则电场力的功必须写成，找出初、末状态的动能增量。

※如选用能量守恒定律，则要分清有哪种形式的能在变化？怎样变化（是增加还减小）？能量守恒的表达形式有：

①

初态和末态的总能量相等，即；

②

某些形式的能量减少一定等于其它形式的能量增加，即；

③各种形式的能量的增量（）的代数和为零，即

（4）带电粒子在匀强电场中的偏转：

如果带电粒子以初速度垂直于场强方向射入匀强电场，不计重力，粒子做类似平抛运动，分析时，一般采用力学中分析平抛运动的方法：把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动——匀速直线运动：；另一个是平行于场强方向上的分运动——匀加速运动，粒子的偏转角为，根据已知条件的不同，有时采用动能定理或能量转化和守恒定律也很方便。

[例]

如图所示，在真空中倾斜放置有等量异种电荷的平行金属板，一带电、质量的带电体沿水平方向飞入电场，经A点时速度，经0.02s后回到A点，求：（1）板间的电场强度E；（2）金属板与水平方向的夹角。

分析：由于粒子能返回A点，故粒子做直线运动，且其合外力方向跟初速度方向相反，根据粒子的运动情况，可用运动学公式求出粒子的加速度，而粒子的受力情况是：重力G、电场力，利用力的合成和牛顿第二定律就可求得场强E，再根据力的图示可求出。

解答：粒子的运动轨迹应为直线，其受力分析如图所示，由于所受重力和电场力保持不变，故其合外力不变，粒子做类竖直上抛运动，由类竖直上抛运动的对称性可得，即，得。

利用牛顿第二定律得：

①

由图可得：

②

解①②得

代入数据解之得：，即金属板与水平方向的夹角为。

说明：

（1）

当两平行金属板相互错开时，其正对面积减小，但不论其怎样放置，首先一定要能认定电场线跟极板垂直。本题中，只有明确了电场线跟极板垂直，才能正确地确定带电体所受电场力的方向，这对于确定带电体的受力情况和运动情况起着关键性的作用；

（2）本题是一个典型的力、电综合题，解决这类问题的基本方法是：通过受力情况分析（做出力的图示）和运动情况分析，建立物理情境和物理模型（本题中确定带电体做类似竖直上抛运动），然后，根据所述物理模型利用已知量和所求量的关系建立方程或方程组，最后解得结果。

三、解析典型问题

问题1：会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。

求解这类问题关键进抓住“等大的带电金属球接触后先中和，后平分”，然后利用库仑定律求解。注意绝缘球带电是不能中和的。

例1、有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电量-Q，C不带电，将A、B固定，相距

r，然后让C球反复与A、B球多次接触，最后移去C球，试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?

分析与解:题中所说C与A、B反复接触之间隐含一个解题条件：即A、B原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分，则A、B两球后来带的电量均为=2Q。

A、B球原先是引力，大小为：

A、B球后来是斥力，大小为：

即F′，A、B间的相互作用力减为原来的4/7.例2、两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性（）

A.可能是等量的同种电荷；

B.可能是不等量的同种电荷；

C．可能是不量的异种电荷；

D.不可能是异种电荷。

分析与解：若带同种电荷，设带电量分别为Q1和Q2，则，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：，显然只有Q1=Q2时，才有F=F/，所以A选项正确，B选项错误；若带异种电荷，设带电量分别为Q1和-Q2，则，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：，显然只有在时，才有F=F/，所以C选项正确，D选项错误。

问题2：会分析求解电场强度。

电场强度是静电学中极其重要的概念，也是高考中考点分布的重点区域之一。求电场强度的方法一般有：定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。

例3、如图所示，用长为的金属丝弯成半径为r的圆弧，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且，将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。

分析与解：中学物理只讲到有关点电荷场强的计算公式和匀强电场场强的计算方法，本问题是求一个不规则带电体所产生的场强，没有现成公式直接可用，需变换思维角度。假设将这个圆环缺口补上，并且已补缺部分的电荷密度与原有缺口的环体上的电荷密度一样，这样就形成一个电荷均匀分布的完整带电环，环上处于同一直径两端的微小部分所带电荷可视为两个相对应的点电荷，它们在圆心O处产生的电场叠加后合场强为零。根据对称性可知，带电圆环在圆心O处的总场强E=0。至于补上的带电小段，由题给条件可视做点电荷，它在圆心O处的场强E1是可求的。若题中待求场强为E2，则。设原缺口环所带电荷的线密度为，则补上的那一小段金属线的带电量在O处的场强为，由可得，负号表示与反向，背向圆心向左。

例4、如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求P点的场强。

分析与解：设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看做点电荷。其所带电荷量为，由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为：

由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量相互抵消，而E的轴向分量之和即为带电环在P处的场强。

例5、如图所示，是匀强电场中的三点，并构成一等边三角形，每边长为，将一带电量的电荷从a点移到b点，电场力做功；若将同一点电荷从a点移到c点，电场力做功W2=6×10-6J,试求匀强电场的电场强度E。

分析与解：因为，所以

将cb分成三等份，每一等份的电势差为3V，如图3所示，连接ad，并从c点依次作ad的平行线，得到各等势线，作等势线的垂线ce，场强方向由c指向e，所以，因为，问题3：会根据给出的一条电场线，分析推断电势和场强的变化情况。

例6、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定：

Ua>Ub>Uc

Ua—Ub＝Ub—Uc

Ea>Eb>Ec

Ea=Eb=Ec

分析与解：从题中只有一根电场线，无法知道电场线的疏密，故电场强度大小无法判断。根据沿着电场线的方向是电势降低最快的方向，可以判断A选项正确。

有不少同学根据“a、b间距离等于b、c间距离”推断出“Ua—Ub＝Ub—Uc”而错选B。其实只要场强度大小无法判断，电场力做功的大小也就无法判断，因此电势差的大小也就无法判断。

例7、如图所示，在a点由静止释放一个质量为m,电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则（）

A．

带电粒子带负电；

B．

a、b两点间的电势差Uab=mgh/q;

C．

b点场强大于a点场强；

D．

a点场强大于b点场强.分析与解：带电粒子由a到b的过程中，重力做正功，而动能没有增大，说明电场力做负功。根据动能定理有：mgh-qUab=0

解得a、b两点间电势差为Uab=mgh/q.因为a点电势高于b点电势，Uab>0,所以粒子带负电，选项AB皆正确。

带电粒子由a到b运动过程中，在重力和电场力共同作用下，先加速运动后减速运动；因为重力为恒力，所以电场力为变力，且电场力越来越来越大；由此可见b点场强大于a点场强。选项C正确，D错误。

问题4：会根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹，分析推断带电粒子的性质。

例8、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）

A．

带电粒子所带电荷的符号；

B．

带电粒子在a、b两点的受力方向；

C．

带电粒子在a、b两点的速度何处较大；

D．

带电粒子在a、b两点的电势能何处较大。

分析与解：由于不清楚电场线的方向，所以在只知道粒子在a、b间受力情况是不可能判断其带电情况的。而根据带电粒子做曲线运动的条件可判定，在a、b两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左。若粒子在电场中从a向b点运动，故在不间断的电场力作用下，动能不断减小，电势能不断增大。故选项B、C、D正确。

问题5：会根据给定电势的分布情况，求作电场线。

例9、如图所示，A、B、C为匀强电场中的3个点，已知这3点的电势分别为φA=10V,φB=2V,φC=-6V.试在图上画出过B点的等势线和场强的方向（可用三角板画）。

分析与解：用直线连接A、C两点，并将线段AC分作两等分，中点为D点，因为是匀强电场，故D点电势为2V，与B点电势相等。画出过B、D两点的直线,就是过B点的电势线。因为电场线与等势线垂直，所以过B作BD的垂线就是一条电场线。

问题6：会求解带电体在电场中的平衡问题。

+4Q

-Q

例10、如图所示，在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？

分析与解：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B点的右侧；再由，F、k、q相同时∴rA∶rB=2∶1，即C在AB延长线上，且AB=BC。

②C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡。由，F、k、QA相同，Q∝r2，∴QC∶QB=4∶1，而且必须是正电荷。所以C点处引入的点电荷QC=

+4Q.O

mBg

例11、如图所示，已知带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（）

A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍；

B.将小球B的质量增加到原来的8倍；

C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半；

D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍。

分析与解：由B的共点力平衡图知，而，可知，故选项BD正确。

例12、如图甲所示，两根长为L的丝线下端悬挂一质量为m，带电量分别为+q和-q的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为L的连线AB拉紧，并使小球处于静止状态，求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态．

分析与解：对A作受力分析．设悬点与A之间的丝线的拉力为F1，AB之间连线的拉力为F2，受力图如图乙所示．根据平衡条件得

F1sin60°=mg，qE=k

+F1cos60°+F2，由以上二式得：E=k

+cot60°+，∵F2≥0，∴　当E≥k

+cot60°时能实现上述平衡状态．

问题7：会计算电场力的功。

-Q

-q

例13、一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为q，杆长为L，且L

A．

B．0

C．

D．

分析与解：从功的公式角度出发考虑沿不同方向移动杆与球，无法得出电场力所做功的数值。但从电场力对两个小球做功引起两小球电势能的变化这一角度出发，可以间接求得电场力对两个小球做的总功。只要抓住运动的起点、终点两个位置两小球的电势能之和就能求出电场力的功。

初始两小球在很远处时各自具有的电势能为零，所以E0=0；终点位置两球处于图11所示的静止状态时，设带正电小球的位置为a，该点的电势为Ua，则带正电小球电势能为qUa;设带负电小球的位置为b，该点的电势为Ub，则带负电小球电势能为-qUb.所以两小球的电势能之和为：

Et=

所以电场力对两小球所做的功为：，即两个小球克服电场力所做总功的大小等于，选项A正确。

问题8：会用力学方法分析求解带电粒子的运动问题。

例14、如图所示，直角三角形的斜边倾角为30°，底边BC长为2L，处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m，电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D时速度为V。

（1）在质点的运动中不发生变化的是（）

A．动能

B．电势能与重力势能之和

C．动能与重力势能之和

D．动能、电势能、重力势能三者之和。

（2）质点的运动是（）

A、匀加速运动

B、匀减速运动

C、先匀加速后匀减速的运动

D、加速度随时间变化的运动。

（3）该质点滑到非常接近斜边底端C点时速率Vc为多少？沿斜面下滑到C点的加速度ac为多少？

分析与解：（1）由于只有重力和电场力做功，所以重力势能、电势能与动能的总和保持不变。即D选项正确。

（2）质点受重力mg、库仑力F、支持力N作用，因为重力沿斜面向下的分力mgsinθ是恒定不变的，而库仑力F在不断变化，且F沿斜面方向的分力也在不断变化，故质点所受合力在不断变化，所以加速度也在不断变化，选项D正确。

（3）由几何知识知B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，是O点处点电荷Q产生的电场中的等势点，所以q由D到C的过程中电场力做功为零，由能量守恒可得：

其中

得

质点在C点受三个力的作用：电场力F，方向由C指向O点；重力mg，方向竖直向下；支撑力FN，方向垂直于斜面向上.根据牛顿第二定律得：，即

解得：。

本题中的质点在电场和重力场中的叠加场中运动，物理过程较为复杂，要紧紧抓住质点的受力图景、运动图景和能量图景来分析。

问题9：会用能量守恒的观点解题。

例15、如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷

Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到

N点静止，则从

M点运动到N点的过程中:

A.小物块所受电场力逐渐减小；

B.小物块具有的电势能逐渐减小；

C.M点的电势一定高于

N点的电势；

D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。

分析与解：小物块应是先做加速运动后做减速运动，到N点静止，显然电场力做正功，摩擦力做负功，且正功与负功数值相等。由点电荷的场强E=,可得电场力F=qE逐渐减小，A正确。因为电场力做正功，故电势能逐渐减小，B正确。因点电荷Q的电性未知，所以M、N两点的电势高低不能确定，选项C错误。由能量关系知，选项D正确。综上所述，正确答案为ABD。

问题11：会解带电粒子在电场中的偏转问题。

例16、试证明荷质比不同的正离子，被同一电场加速后进入同一偏转电场，它们离开偏转电场时的速度方向一定相同。



分析与解：如图所示，设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转板长L，板距为d，离子离开电场时的速度为图中的V，它与水平分速Vx之间的夹角φ叫做偏向角，可以表示出V的方向，因此，只要证明φ与正离子荷质比无关即可。

对正离子的加速有

qU1=

对正离子的偏转，水平方向有Vx=V0,L=V0t；

竖直方向有

Vy=at=

偏向角φ的正切

解上述各式可得tanφ=，是一个与正离子荷质比q/m无关的量，可见，正离子离开偏转电场时速度方向相同。

问题13：会解电容器有关问题。

例17、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图28所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则（）

A.U变小,E不变.B.E变大,W变大.C.U变小,W不变.D.U不变,W不变.分析与解：因为电容极板所带电量不变，且正对面积S也不变，据E=4πKQ/(ε.S)可知E也是不变。据U=Ed，因d减小，故U减小。因P点的电势没有发生变化，故W不变。故A、C二选项正确。

三、警示易错试题

典型错误之一：因错误判断带电体的运动情况而出错。

图

例18、质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角α=600的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E=的匀强电场，如图31所示，斜面高为H，释放物体后，物块落地的速度大小为：

A、B、C、2

D、2;

错解：不少同学在做这道题时，一看到“固定光滑绝缘斜面”就想物体沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用，由动能定理得得V=而错选A。

分析纠错：其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素，只要分析物体的受力就不难发现，物体根本不会沿斜面下滑，而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动，弄清了这一点，就很容易求得本题正确答案应是C.典型错误之二：因忽视偏转电场做功的变化而出错。

例19、一个动能为Ｅk的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ｅk，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为：

A．8Ｅk；

B．5Ｅk；

C．4．25Ｅk；

D．4Ｅk．

分析纠错：因为偏转距离为，所以带电粒子的初速度变为原来的两倍时，偏转距离变为y/4,所以电场力做功只有W=0．25Ｅk，所以它飞出电容器时的动能变为4．25Ｅk,即C选项正确。

典型错误之三：因错误理解直线运动的条件而出错。

例20、如图所示，一粒子质量为m，带电量为+q，以初速度V与水平方向成450角射向空间匀强电场区域，粒子恰作直线运动。求这匀强电场最小场强的大小，并说明方向。

错解：因粒子恰作直线运动，所以电场力刚好等于mg，即电场强度的最小值为：Emin=mg/q.分析纠错：因粒子恰作直线运动，说明粒子所受的合外力与速度平行，但不一定做匀速直线运动，还可能做匀减速运动。受力图如图34所示，显然最小的电场强度应是，方向垂直于V斜向上方。

第三篇：静电场知识点总结最新版

第一章

静电场知识点概括

【考点1】电场的力的性质

1.库仑定律：（1）公式：

（2）适用条件：真空中的点电荷。

2.电场强度

用比值法定义电场强度E，与试探电荷q无关；适用于一切电场

适用于点电荷

适用于匀强电场

3.电场线

（1）意义：形象直观的描述电场的一种工具

（2）定义：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线。

说明：a.电场线不是真实存在的曲线。

b.静电场的电场线从正电荷出发，终止于负电荷（或从正电荷出发终止于无穷远，或来自于无穷远终止于负电荷）。

c.电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。

d.电场线的疏密表示场强的大小，场强为零的区域，不存在电场线。

e.任何两条电场线都不会相交。

f.任何一条电场线都不会闭合。

g.沿着电场线的方向电势是降低的。

60o

【典例1】如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为，与之比为（）

A.1：2

B.2：1

C.D.方法提炼：求解该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大小和方向，再依据平行四边形定则进行合成。

【考点2】电场的能的性质

1.电势能、电势、电势差U

(1)电场力做功与路径无关，故引入电势能，（2）电势的定义式：

（3）电势差：

（4）电场力做功和电势差的关系：

沿着电场线方向电势降低，或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。

2.电场力做功

定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功简称电功。

公式：

说明：1.电场力做功与路径无关，由q、决定。

2.电功是标量，电场力可做正功，可做负功，两点间的电势差也可正可负。

3.应用时的两种思路

（1）可将q、连同正负号一同代入，所得的正负号即为功的正负；

(2）将q、的绝对值代入，功的正负依据电场力的方向和位移（或运动）

方向来判断。

4.求电场力做功的方法：①由公式来计算。

②由公式来计算，只适用与恒力做功。

③由电场力做功和电势能的变化关系

④由动能定理

【典例2】如图所示，xoy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为，电子在坐标平面xoy内从原点O以大小为方向沿x轴正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点，电子的质量为m，电荷量为e，重力不计。则（）

A.O点电势高于M点电势

B.运动过程中电子在M点电势能最多

C.运动过程中，电子的电势能先减少后增加

D.电场对电子先做负功后做正功

方法提炼

1.电势高低的判断方法

判断角度

判断方法

根据电场线方向

沿电场线方向电势逐渐降低

根据场源电荷的正负

取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低

根据电场力做功

根据，将、的正负号代入，由的正负判断、的高低

依据电势能的高低

正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在电势较低处电势能大

2.电势能高低的判断方法

判断角度

判断方法

做功判断法

电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加

公式法

由，将、的大小、正负号一起代入公式，的正值越大，电势能越大；的负值越大，电势能越小

电荷电势法

正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大

能量守恒法

在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加；即

【考点3】带电粒子在电场中的运动

1.电容

（1）定义式：。其中C与Q、U无关，仅由电容器本身决定

（2）平行板电容器：

2.带电粒子在电场中的运动——电加速和电偏转

①如果带电粒子在正极板处v0=0，由动能定理得：

qU=mv2-0

②若带电粒子在正极板处v0≠0，由动能定理得

qU=mv2-mv02

③带电粒子在垂直于电场方向做匀速直线运动，带电粒子在平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，画出带电粒子的运动轨迹如图所示，建立直角坐标系x0y。

当带电粒子由P点飞出电场时：；

平行于电场线方向的速度：

合速度大小:

合速度的方向：

带电粒子飞出电场时，偏移的距离：

【典例3】如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行。在绝缘板上，放置一个带负电的物体（可视为质点），物体与平板间的动摩擦因数为0.5。现让物体以10m/s的初速度平行于电场的方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4m，已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g=10m/s-2，求：

（1）

物体所受电场力与其重力的比值；

（2）

物体在离出发点多远处动能与电势能相等；

方法提炼

带电体的力电综合问题的分析方法：

取研究对象

可以是一个带电体，也可选多个带电体构成的系统

多了个电场力（）

两大分析

受力分析

重力是否忽略，依题意：若是微观粒子，一般忽略；若是宏观物体，一般不忽略；

选用规律列方程求解

平衡条件、牛顿第二定律、动能定理、能量守恒定律

第四篇：高中物理静电场知识点总结

静电场--知识点

一、库伦定律与电荷守恒定律

1．库仑定律

（1）真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线上。

（2）电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。

（3）当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可以看做带电的点，叫点电荷。类似于力学中的质点，也时一种理想化的模型。2．电荷守恒定律

电荷既不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到物体的另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，这个结论叫电荷守恒定律。

电荷守恒定律也常常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。

二、电场的力的性质

1．电场强度

（1）定义：放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值，叫该点的电场强度。该电场强度是由场源电荷产生的。

（2）公式：EF q

（3）方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。2．点电荷的电场

（1）公式：EKQ 2r（2）以点电荷为中心，r为半径做一球面，则球面上的个点的电场强度大小相等，E的方向沿着半径向里（负电荷）或向外（正电荷）3．电场强度的叠加

如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。4．电场线

（1）电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线，曲线上每点的切线方向，表示该点的电场强度的方向，电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线。（2）电场线的特点

电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷；电场线在电场中不相交；在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。

三、电场的能的性质

1．电势能

电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。2．电势

（1）电势是表征电场性质的重要物理量，通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值得出。

（2）公式：EP（与试探电荷无关）q（3）电势与电场线的关系：电势顺线降低。

（4）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势点的选择无关，大地或无穷远处的电势默认为零。3．等势面

（1）定义：电场中电势相等的点构成的面。

（2）特点：一是在同一等势面上的各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功二是电场线一定跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。4．电场力做功

（1）电场力做功与电荷电势能变化的关系：

电场力对电荷做正功，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷电势能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。（2）电场力做功的特点：

电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量势确定的，因而移动电荷做功的值也势确定的，所以，电场力移动电荷所做的功与移动的路径无关，仅与始末位置的电势差由关，这与重力做功十分相似。

四、电容器、电容

1．电容器任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成是一个电容器。（最简单的电容器是平行板电容器，金属板称为电容器的两个极板，绝缘物质称为电介质）

2．电容

（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值

表达式：CQ U（2）平行板电容器电容公式：C

五、带电粒子在电场中的运动

1．加速：quS 4Kd1122mv2mv1 22L v2．偏转：当带点粒子垂直进入匀强电场时，带电粒子做类平抛运动粒子在电场中的运动时间 t粒子在y方向获得的速度vyqul mdv0qul2qul粒子在y方向的位移y粒子的偏转角：arctan22mdv2mdv0 0

第五篇：高考物理真空中的静电场

第5章

真空中的静电场

一

选择题

1.下列几个说法中哪一个是正确的（）

（A）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向

（B）电场中某点的场强大小与试验电荷无关。

（C）场强大小由

E=F/q可知，某点的场强大小与试验电荷受力成正比，与电量成反比。

（D）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同

2.如图所示为一沿

轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为+l、-l，则

oxy

坐标平面上点（0，a）处的场强的方向为（）

（A)x正方向

（B）

x负方向

（C）y正方向（D）y负方向

3.如图所示，一个带电量为q的点电荷位于正立方体的中心上，则通过其中一侧面的电场强度通量等于：（）

（A）

(B)

(C)

(D)

第2题图

第3题图

4．关于高斯定理，下列说法中正确的是（）

（A）如果高斯面无电荷，则高斯面上的电场强度处处为零

（B）如果高斯面上的电场强度处处为零，则高斯面内无电荷

（C）如果高斯面上的电场强度处处为零，则通过高斯面的电通量为零

（D）若通过高斯面的电通量为零，则高斯面上的电场强度处处为零

5.如图所示，闭合曲面S内有一点电荷q，P为S面上一点，在S面外A点有一点电荷，将其移到B点，则（）

（A）通过S面的电通量不变，P点的电场强度不变。

（B）通过S面的电通量不变，P点的电场强度变化。

（C）通过S面的电通量改变，P点的电场强度不变。

（D）通过S面的电通量改变，P点的电场强度变化。

6．下列说法中正确的是（）

（A）场强为0的点电势也为0

（B）场强不为0的点电势也不为0

（C）电势为0的点，则电场强度也一定为0

（D）电势在某一区域为常数，则电场强度在该区域必定为0

二

填空题

1、在点电荷的，电场中，作如图所示的三个高斯面，求通过，球面的电通量分别为________________、_______________、______________。

2、由静电场中的高斯定理__________，可知静电场是________场（有源，无源），由静电场环路定理=________，静电场是__________场（保守，非保守）

3.一半径为R的均匀带电圆环，带电量为Q，圆心处的电场强度大小为________,电势大小为___________。

三、计算题

1.如图所示均匀带电量为Q的细棒，长为L，求其延长线上距杆端点为a的位置A的场强和电势

2.一半径为R的均匀带电半圆环，带电量为q，求圆心处的电场强度。

3.如图所示，两个半径分别为R1和R2的同心球面，且R1

4.一对无限长直同轴圆柱面，半径分别为R1和R2，且R1

一个半径为R的球体内的电荷体密度为ρ=kr，式中r是径向距离，k是常量。求空间的电场强度分布。

6、半径为R的无限长圆柱，柱内电荷体密度，（1）求带电圆柱内外的电场分布；（2）若择选距离轴线1m处为零电势点（），则圆柱轴线上电势为多少？

第六章

电场中的导体

一、选择题

1、导体放在静电场中达到静电平衡时，下列说法正确的是（）

（A）导体是等势体，（B）导体表面是等势面

（C）导体内部电场强度处处为零，（D）电场强度垂直于导体表面。

（E）以上均正确

2、两个导体球、相距很远（可以看成是孤立的），其中球原来带电，球不带电。、两球半径不等，且。若用一根细长导线将它们连接起来，则两球所带电量密度（）。

3、把、两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中，如图所示。设无限远处为电势零点，的电势为，的电势为，则两导体电势为（）。；

；

。

4、半径为的金属球与地连接，在与球心相距处有一电荷为的点电荷，如图所示。设地的电势为零，则球上的感生电荷为

（）；

；

。

5、在一个孤立的导体球壳内，若在偏离球中心处放一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是：（B)

内表面均匀，外表面也均匀；

内表面不均匀，外表面均匀；

内表面均匀，外表面不均匀；

内表面不均匀，外表面也不均匀。

二、计算题

1.如图，半径为的金属球带有电荷为，外面有一内径为，外径为的金属球壳，带有电量为，现将球壳的外表面接地。求：（1）电场分布；（2）半径为的点处的电势；（3）两球的电势、和它们的电势差。

2.半径为R的不带电的金属球旁，放置点电荷+q，距离球心为r，如图，求：

(1)

球心处的电势以及金属球上的感应电荷在球心处产生的场强。

(2)若将金属球接地，球上的静电荷为多少？