2022年高考物理大一輪復習講義：電場

1.4電場2

靜電場：概念、規(guī)律特別多，注意理解及各規(guī)律的適用條件；電荷

守恒定律，庫侖定律

三個自由點電荷的平衡問題：”三點共線，兩同夾異，兩大夾小”：

中間電荷量較小且靠近兩邊中電量較小的；而3+75面7=75加

只要有電荷存在周圍就存在電場

力的特性：電場中某位置場強：E=￡E=gE=U

qrd

某點電勢夕描述電場能的特性：（相對零勢點而言）

q

理解電場線概念、特點；常見電場的電場線分布要求熟記，

特別是等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場強特點和規(guī)律

能判斷：電場力的方向n電場力做功n電勢能的變化（這些問題是

基礎）

兩點間的電勢差U、Uw（有無下標的區(qū)別）

靜電力做功U是（電能一其它形式的能）電動勢E是（其它形式的能=>

電能）

UAB=2a=%-%=Ed（與零勢點選取無關）

q

電場力功W=qu=qEd=F電SE（與路徑無關）

等勢面（線）的特點，處于靜電平衡導體是個等勢體，其表面是個等勢

面，導體外表面附近的電場線垂直于導體表面（距導體遠近不同的等

勢面的特點？），導體內(nèi)部合場強為零,導體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只

分布于導體外表面；表面曲率大的地方等勢面越密,E越大,稱為尖端

放電

靜電感應，靜電屏蔽

電容器的兩種情況分析

始終與電源相連U不變；當d增nC減nQ=CU減nE=U/d減僅變

s時，E不變。

充電后斷電源q不變:當d增nc減nu=q/c增nE=u/d=W￡=刎里不

d￡S

變（9面電荷密度）僅變d時,E不變；

S

帶電粒子在電場中的運動：①加速W=qujj“=qEd=gmv2

v=pqu加

Vm

②偏轉（類平拋）平行E方向：L=v0t

IJX育.V-1--1qE12_1qU偏2_U儡L-qU偏L-

22m2md4dU加2mvj

.nV±atU偏L

V。Vo2dU加

速度：Vx=voVv=attg/=匕=且（夕為速度與水平方

v。v。

向夾角）

12

2

位移：Sx=VotSv-\attga=/L=-^L（a為位移與水平

vj2v0

方向的夾角）

③圓周運動

④在周期性變化電場作用下的運動

結論：①不論帶電粒子的m、q如何，在同一電場中由靜止加速后,

再進入同一偏轉電場，它們飛出時的側移和偏轉角是相同的（即它們

的運動軌跡相同）

②出場速度的反向延長線跟入射速度相交于0點，粒子好象從中心點

射出一樣（即b=q^=L）

tana2

證：tg^=&=￡tga=tg￡=2tga（a4的含義？）

VvoVvoVvolt2v

十、電場

1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：（e=1.60X1019C）；

帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍

2.庫侖定律：F=kQQ/d（在真空中）F:點電荷間的作用力（N）,

k:靜電力常量1<=9.0><10%?1112/仁，Q,.Q2：兩點電荷的電量（C）,r:

兩點電荷間的距離（m）,方向在它們連線上，作用力與反作用力，同

種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引

3.電場強度：E=F/q（定義式、計算式）{E:電場強度（N/C）是矢

量（電場的疊加原理）q：檢驗電荷的電

量（C）}

4.真空點（源）電荷形成的電場￡=1^/￥{r：源電荷到該位置的距

離（m）,Q：源電荷的電量}

5.勻強電場的場強E=UAB/C1(UAB：AB兩點間的電壓

(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}

6.電場力：F=qE{F:電場力(N),q:受到電

場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C))

7.電勢與電勢差：幾=%一夕”UAB=WAli/q=-AEAB/q

8.電場力做功：WAB=qUAB=qEd{W.小帶電體由A到B時電場力所

做的功(J),q：帶電量(C),

Um電場中A,B兩點間電勢差(V)(電場力做功與路徑無關)，E:勻強電

場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)

9.電勢能：L=q6A{E/帶電體在A點的電勢

能(J),q：電量(C),能:A點的電勢(V))

10.電勢能的變化△{帶電體在電場中從A位置到

B位置時電勢能的差值}

11.電場力做功與電勢能變化△￡AB=TAB=-qU,1B(電勢能的增

量等于電場力做功的負值)

12.電容C=Q/U(定義式，計算式){C:電容(F),Q:電量(C),

U:電壓(兩極板電勢差)(V)}

13.平行板電容器電容C=￡S/4nkd(S:兩極板正對面積，d:兩

極板間的垂直距離，￡：介電常數(shù))

電容器兩種動態(tài)分析:①始終與電源相接u不變;②充電后與電源斷

開q不變.距離d變化時各物理量的變化情況

14.帶電粒子在電場中的加速(V°=0)：W=AEK或qU=mV，/2,Vt

=（2qU/m）1/2

15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度V。進入勻強電場時的偏轉（不

考慮重力作用的情況下）

類平拋運動：垂直電場方向：勻速直線運動L=V°t（在帶等量異

種電荷的平行極板中：E=U/d）

平行電場方向：初速度為零的勻加速直線運動d

=a1?/2,a=F/m=qE/m

注:①兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時一，電量分配規(guī)律:原帶異

種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分；

②靜電場的電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷，電場線不相交，切

線方向為場強方向，電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,

電場線與等勢線垂直；變化電場的電場線是閉合的：電磁場.

③常見電場的電場線分布要求熟記，特別是等量同種電荷和等量異

種電荷連線上及中垂線上的場強

④電場強度（矢量）與電勢（標量）均由電場本身決定，而電場力

與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關；

⑤處于靜電平衡導體是個等勢體，其表面是個等勢面，導體外表面

附近的電場線垂直于導體表面（距導體遠近不同的等勢面的特

點?），導體內(nèi)部合場強為零,導體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于

導體外表面；

⑥電容單位換算：1F=106UF=1012PF；

⑦電子伏（eV）是能量的單位，leV=1.60X10<9J；

⑧其它相關內(nèi)容：靜電屏蔽、示波管、示波器及其應用、等勢面

電場力大于重力，小球由靜止釋放，到

達圖中豎直虛線前小球做（C）

A.平拋運動

m@------*。

B.圓周運動一--二￡

(■

C.勻加速直線運動----------;_k

4-1

D.勻變速曲線運動

2.在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向拋出兩小球A和3,

其運動軌跡如圖4-2所示，不計空氣阻力。要使兩球在空中相

遇,則必須（C）

A.先拋出A球

B.先拋出B球

C.同時拋出兩球

D.使兩球質量相等

4.如圖4-3所示，物塊在水平圓盤上，與圓盤一起繞固定軸飛速轉

動，下列說法中正確的是（B）

A.物塊處于平衡狀態(tài)

B.物塊受三個力作用

C.在角速度一定時，物塊到轉軸距離越遠，物塊越不容易脫離圓

盤

D.在物塊到轉軸距離一定時，物塊運動周期越小，越不容易脫離

圓盤

5.如圖所示，/為靜止于地球赤道上的物體，刀為繞地球做橢圓軌道

運行的衛(wèi)星，。為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，P為B、。兩衛(wèi)星新廠、8

道的交點.已知從B、。繞地心運動的周期相同.相對于地心，［工

下列說法中不耐的是（A）

A.物體/和衛(wèi)星。具有相同大小的加速度生4

B.衛(wèi)星。的運行速度大于物體力的速度

C.可能出現(xiàn)：在每天的某一時刻衛(wèi)星〃在4的正上方

D.衛(wèi)星〃在尸點的運行加速度與衛(wèi)星。相同

示，半徑為笈的豎直光滑圓軌道內(nèi)側底部靜止著一個

光滑小球，現(xiàn)給小球一個沖擊使其在瞬時得到一個水平初速及，若

否，則有關小球能夠上升到最大高度（距離底部）曲說法中

正確的是（BC）

A.一定可以表示為另

4-5

B.可能為0

3

C.可能為A

D.可能為三〃

3

不計重力，下列說法正確的是（d）

A.該電荷一定由電場線疏處向電場線密處運動

B.點電荷的運動軌跡必定與電場線重合

C.點電荷的速度方向必定和通過點的電場線的切線方向一致

D.點電荷的加速度方向必定和通過點的電場線的切線方向一致

I將一個質量為勿帶電荷為q的小金屬塊（金屬

塊可以看成為質點）放在水平面上并由靜止釋放，金屬塊將在水平

面上沿遠離Q的方向開始運動.則在金屬塊運動的整個過程中

(ab)

A.金屬塊一定帶負電

B.金屬塊的電勢能不斷減少i__6

6-4

C.金屬塊的速度不斷增加

D.電場對金屬塊所做的功一定等于摩擦產(chǎn)生的熱

時偏移量為月偏轉板間的距離為

壓為火板長為L,為了提高偏轉靈敏度（每單

的偏移量）可采取的措施有（

A.增大偏轉電壓也

B.使U\變大些，〃變小些

C.盡可能使L小些

D.盡可能使d小些

二.本題共2小題，共18分.把答案填在相應的橫線上或按題目要

求做答.

■■勻強電場中有A.B.C三點,構成邊長為ipcm的等邊

三角形，如圖6—7所示。帶電廳一2X10FC的微粒從才沿直線移

至IJ〃的/\

過程中電場力始終不作功，由方移到。的過程中電場-丁-/耳

,6—7

力做功為一4QX10-4J.由此可知A.。兩點的電勢

差kV,場強方向為,場強大

小為V/m.

[例1]（2012?宿州模擬）如圖6-1-9

所示，圖中實線是一簇未標明方向的

由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶二^宅二

電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b

■---Y■—

是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中'只

受到電場力作用，根據(jù)此圖下列

判斷錯誤的是（）圖6—

1-9

A.帶電粒子所帶電荷的正、負

B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向

C.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大

D.帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大

2.如圖6—1—4是某靜電場的一部分電場線

分布情況，下列說法中正確的是（）

A.這個電場可能是負點電荷的電場

B.A點的電場強度小于B點的電場強度

C.A、B兩點的電場強度方向不相同

D.負電荷在B點處受到的電場力的方向沿B點切線方向

圖6—1—4

解析：本題考查了對電場線的正確理解。負點電荷的電場線是自四周

無窮遠處從不同方向指向負點電荷的直線，故A錯。電場線越密的地

方電場強度越大，由圖可知EA>EB,故B錯。電場強度的方向沿切

線方向，故C正確。B點的切線方向即B點電場強度方向，而負電荷

所受電場力方向與其相反，故D錯。

答案：C

2.如圖6—1—5所示，在光滑絕緣水平qk。q腐。通

上放置3個電荷量均為q（q>0）的相同2r

小球。小球之間用勁度系數(shù)均為Ao的圖6—1一5

輕質彈簧絕緣連接。當3個小球處在靜止狀態(tài)時，每根彈

簧的長度為人已知靜電力常量為M若不考慮彈簧的靜電

感應，則每根彈簧的原長為)

」_5kq2

A.+2k^B.

5kq25kq[

C.D.

解析：根據(jù)對稱性，任選兩邊小球中

的一個為研究對象，該小球在水平方?

向受三個力的作用，如圖所示。應用庫侖定律、胡克定律和

平衡條件得：40"=碎+無（方，得工=第%;

5kg2

所以l0=l—X=l4k^°

4.（2011?重慶高考）如圖6—1—7所

電量為+q和一q的點電荷分別

位于正方體的頂點，正方體范圍

內(nèi)電場強度為零的點有（）

A.體中心、各面中心和各邊中點

B.體中.心和各邊中點

C.各面中心和各邊中點

D.體中心和各面中心圖6—1—

7

解析：由點電荷的電場強度公式和疊加規(guī)律可知，各面頂點上的4個

點電荷在過所在面的中心的垂線上各點的合電場強度為零，所以，體

中心和各面中心的合電場強度一定為零。由點電荷的電場強度公式和

疊加規(guī)律可知，各邊中心的合電場強度不為零，選項D正確。

答案：D

4.如圖6—1—8所示，有一帶電荷量為.）°7

+q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相iW'/

距為2d,此點電荷到帶電薄板的垂圖6—1一8

線通過板的圓心。若圖中。點處的電場強度為零，則圖中?

點處的電強度大小是（）

A?端+塔B.A券一母

C.0D.礁

解析：點電荷在。點產(chǎn)生的電場強度大小E=A為，方向向左，

由題意，帶電薄板在。點產(chǎn)生的電場強度大小E=碳，方向向

右。根據(jù)對稱性，帶電薄板在b點產(chǎn)生的電場強度大小E=k+,

方向向左，點電荷在6點產(chǎn)生的電場強度大小E="，方向向

左，根據(jù)電場強度的疊加原理，可知A正確。?

5.一負電荷從電場中的A點由靜止釋放，只受電J

場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的“'

速度一時間圖像如圖6—1—10所示，則A、

B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是

圖6—1—10

下列圖6—1—11中的)

圖6—1—11

解析：由速度一時間圖像可知，電荷的速度越來越大，且加速度也是

越來越大，故電荷在運動過程中，應受到逐漸增大的吸引力作用，所

以電場線的方向應由B指向A。由于加速度越來越大，所以電場力越

來越大，即B點的電場強度應大于A點的電場強度，即