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第一章
静电场
学 习 目 标
重 点 难 点
1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的．
2.理解电场强度的概念及其定义式．
3.应用点电荷电场强度的计算公式进行有关的计算．
4.掌握电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算.
重点
1.电场强度的概念及其定义式．
2.电场的叠加原理．
难点
1.应用点电荷电场强度的计算公式进行有关的计算．
2.应用电场的叠加原理进行简单的计算.
矢量性
电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量．规定正电荷受力方向为该点电场强度的方向
唯一性
电场中某一点处的电场强度E是唯一的．它的大小和方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(源电荷)及空间位置．电场中每一点对应的电场强度与是否放入电荷无关
叠加性
在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和
沿中垂线由O点向外的电场强度大小
O点最大，向外逐渐减小
O点最小，向外先变大后变小
关于O点对称的两点A与A′，B与B′的电场强度
等大同向
等大反向
教材提炼自主学习
重难拓展升华巧练
合作探究
提升归纳
对点训练
课
结
概念、性质
义、单位、方向
决定因素
场电场强度
点电荷的电场
电场的叠加
特点
场线
强电场A级 抓基础
1．在电场中的某点A放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则A点的电场强度为E＝，下列说法正确的是( )
A．若移去检验电荷，则A点的电场强度为0
B．若检验电荷的电荷量变为4q，则A点的电场强度变为4E
C．若放置到A点的检验电荷变为－2q，则场中A点的电场强度大小方向均不变
D．若放置到A点的检验电荷变为－2q，则场中A点的电场强度大小不变，但方向相反
答案：C
2．(多选)如图甲中的AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数图象，由此可判定( )
图甲 图乙
A．若场源是正电荷，位于A侧
B．若场源是正电荷，位于B侧
C．若场源是负电荷，位于A侧
D．若场源是负电荷，位于B侧
答案：AC
3．正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是( )
答案：D
4.如图所示，△ABC为等边三角形，边长为L.在A、B、C三个顶点上各固定一个点电荷，带电荷量分别为＋q、－q、＋q.已知静电力常量为k.则△ABC中心处的场强大小为( )
A.
B.
C.
D.
解析：设O点是三角形的中心，到三个点电荷的距离为r＝×
L×sin
60°＝L.三个点电荷在O处产生的场强大小均为E0＝k.根据几何关系得，两个带电荷量为＋q的点电荷在O处产生的合场强为E1＝k，再与带电荷量为－q的点电荷在O处产生的场强合成，得到O点的合场强E＝E1＋E0＝2k＝＝，方向由O指向B.选项A正确，B、C、D错误．
答案：A
5.如图，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L＝2.0
m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109
N·m2/C2，求：
(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度的大小和方向．
解析：(1)根据库仑定律，A、B两点间的库仑力大小为F＝k，①
代入数据得F＝9.0×10－3N.②
(2)A、B两处的点电荷在C点产生的场强大小相等，均为
E1＝k，③
A、B两处的点电荷形成的电场在C点的合场强大小为
E＝2E1cos
30°，④
由③④式并代入数据得E＝7.8×103
N/C，⑤
场强E的方向沿y轴正方向．
B级 提能力
6．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是( )
答案：A
7.(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( )
A．在x2和x4处电势能相等
B．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小
D．由x1运动到x3的过程中电势能增大
解析：由图象可知，将正电荷沿x轴正向移动，电场力沿x轴负方向，从x2移动到x4的过程电场力做功不为零，两点电势能不相等，A项错误；从x1移动到x3的过程电场力沿x轴负方向，电场力做负功，电势能增大，D项正确；从x1到x4的过程场强先增大，后减小，所以电场力先增大后减小，C项正确；B项错误．故选择CD两项．
答案：CD
8.如图所示，在电场强度为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电荷量应为( )
A.
B.
C.
D.
答案：D
9．(多选)如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．M、N是这条轨迹上的两点，据此可知( )
A．粒子带正电
B．M点的速度小于N点的速度
C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D．粒子在M点的动能大于在N点的动能
解析：带电粒子的轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带正电，故A正确；电场线的疏密表示电场强度大小，由图知M点的电场强度小于N点的电场强度，即粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故C错误；假设粒子由M点运动到N点，则电场力做正功，动能增大，速度也增大，同理粒子由N点运动到M点的电场力做负功，动能减小，速度减小，故带电粒子在M点的速度小于在N点的速度，粒子在M点的动能小于在N点的动能，故B正确，D错误．
答案：AB
10．如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，电场强度E＝3×104
N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m＝5×10－3kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的角度θ＝60°.g取10
m/s2.
(1)试求小球的电性和电荷量；
(2)若小球静止时离右板d＝5×10－2
m，剪断细线后，小球经多长时间碰到右极板？
答案：(1)因为小球静止，即受力平衡，所以小球带正电荷，小球受力分析如图所示．由平衡条件有qE＝mgtan
θ，解得q＝×10－6C.
(2)剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动．
ax＝，d＝axt2，解得t＝0.1
s.
