期中专题复习讲义：专题01 电场力的性质-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

专题01 电场力的性质 考点01（★★★）库仑定律的理解及应用 3 考点02（★★★）电场强度的理解和计算 5 考点03（★★★）电场线的理解和应用 8 考点04（★★）静电的应用和防止 11 1．元电荷 (1)最小的电荷量：e＝1.60×10-19 C。 (2)带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍。 2．电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。 (2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电。 (3)物体带电实质：电子的转移。 3．库仑定律 (1)点电荷：当带电体本身的形状、大小及电荷分布状况对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。 (2)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 (3)表达式：F＝k，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量。 (4)适用条件：真空中的静止点电荷。 4．电场强度 (1)定义式：E＝。 (2)点电荷电场：E＝k。 (3)电场叠加：遵从平行四边形定则。 5．电场线 (1)定义：画在电场中的一条条有方向的曲线，每点的切线方向与该点电场方向一致。 (2)特点：起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷。 不闭合、不相交、疏密表示电场强弱。 (3)六种典型电场的电场线 　 6．静电平衡 (1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生_定向移动__，导体达到静电平衡状态。 (2)处于静电平衡状态的导体的特点 ①导体内部的电场强度_处处为零__。 ②导体是一个等势体，导体表面是等势面。 ③导体表面处的电场强度方向与导体表面_垂直__。 ④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上。 ⑤在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷。 7．尖端放电 导体尖端周围电场使空气_电离__，电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷。 8．静电屏蔽 处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为_零__，从而外电场对壳内仪器不会产生影响。 考点01（★★★）库仑定律的理解及应用 1．库仑定律的三点说明 (1)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离。 (2)对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示。 ①同种电荷：F＜k(如图甲所示)； ②异种电荷：F＞k(如图乙所示)。 (3)不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了。 2．两完全相同带电球体电荷分配规律 (1)如果接触前两金属球带同种电荷，电荷量分别为q1和q2，两球接触时，总电荷量平均分配，两球的电荷量都等于。 (2)如果接触前两金属球带异种电荷，电荷量大小分别为q1和q2，且q1＞q2，接触时，先中和再将剩余的电荷量(q1－q2)平均分配，两球的电荷量都等于。 【典例1】（2025秋•宁海县校级月考）如图所示，用两根丝线挂着两个质量相同的小球、，此时上下丝线的受力分别为和，如果使球带正电，球带负电，上下线受到的力分别为、，则　　 A． B． C． D． 【典例2】（2025•广西开学）真空中两个固定的带电金属小球和，可视为点电荷，两小球之间的静电力大小为。现使和的电荷量都增大到原来的4倍，则它们之间的静电力大小变为　　 A． B． C． D． 【典例3】（2025•登封市一模）如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球和相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是和，且，两小球在同一水平线上，由此可知　　 A．球受到的库仑力较大，电荷量较大 B．球的质量较大 C．球受到的拉力较大 D．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角、仍满足 【典例4】（2025春•秦淮区期末）关于对元电荷和点电荷的理解正确的是 A．两个带电体无论多大，它们都可以看作点电荷 B．点电荷在生活中很常见 C．体积很小的带电体就是点电荷 D．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量，通常取作 【典例5】（2025•利州区校级模拟）如图所示，绝缘杆竖直固定在绝缘水平桌面上，带正电的小球套在杆上，带正电的小球右侧为绝缘竖直固定挡板。系统静止在图示位置，不计一切摩擦，两小球均可视为质点，重力加速度为，由于空气潮湿，两球缓慢漏电，球从处缓慢移到处，则此过程中　　 A．球对桌面的压力逐渐增大 B．杆对球的弹力逐渐减小 C．挡板对球的弹力逐渐减小 D．两球间的库仑力逐渐增大 考点02（★★★）电场强度的理解和计算 1．电场强度的性质 矢量性 电场强度E是表示静电力的性质的物理量，规定正电荷受力方向为该点电场强度的方向 唯一性 电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的试探电荷q无关，它取决于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置 叠加性 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(如图所示) 2．电场强度的三个计算公式 3．求解特殊带电体电场强度的计算方法 等效法 在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景 对称法 空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性 补偿法 将有缺损的带电空腔球补全为全球，或将缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面等 微元法 可将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷，每个微元电荷可看成点电荷，再利用公式和电场强度叠加原理求出合电场强度 【典例6】（2025•全国模拟）边长为的正六边形，其中顶点、、、上分别固定一个带电量为的点电荷，顶点固定一个带电量为的点电荷，则正六边形的中心点的场强大小为　　 A． B． C． D． 【典例7】（2025•江西二模）如图所示，等边三角形的三个角上固定着三个等量同种的点电荷，此时，在边的中点的电场强度大小为。现将固定在点的点电荷撤去，则点的电场强度大小变为　　 A． B． C． D． 【典例8】（2025秋•北京校级月考）长为的导体棒原来不带电，现将一个电量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，如图所示。已知静电力常量为，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小为　　 A．0 B． C． D． 【典例9】（2025•简阳市校级模拟）如图，带电量为的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷在通过带电薄板几何中心的垂线上。点处电场强度为零，静电力恒量为。在图中点点关于带电薄板的对称点）的电场强度大小和方向正确的是　　 A．0 B．，垂直薄板向右 C．，垂直薄板向右 D．，垂直薄板向右 【典例10】（2025•平南县校级开学）如图所示，正方体的边长为，在和处放置电荷量分别为、的点电荷，静电力常量为，下列说法正确的是　　 A．点电场强度大小为 B．点电场强度大小为 C．点电场强度大小为 D．点电场强度大小为 考点03（★★★）电场线的理解和应用 1．电场线的应用 (1)判断电场强度的大小：电场线密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度小。 (2)判断静电力的方向：正电荷受力方向与电场线在该点切线方向相同，负电荷受力方向与电场线在该点切线方向相反。 (3)判断电势的高低与电势降低得快慢：沿电场线方向电势降低最快，且电场线密集处比稀疏处降低得更快。 2．两种等量点电荷电场线的比较 比较 等量异种点电荷 等量正点电荷 电场线分布图 电荷连线上的电场强度 沿连线先变小后变大 O点最小，但不为0 O点为0 中垂线上的电场强度 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点对称位置的电场强度 A与A′、B与B′、C与C′ 等大同向 等大反向 3．电场线的应用 【典例11】（2025•乌鲁木齐模拟）在干燥的冬天，人的身体常常会带有静电。当带负电的手靠近金属门一定距离时，下列图中正确描绘手和金属门之间的电场线分布的是　　 A． B． C． D． 【典例12】（2025春•抚州期末）如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有、两点，用、表示、两处的场强，则　　 A．、两处的场强方向不相同 B．因为、在一条电场线上，且电场线是直线，所以 C．电场线从指向，所以 D．不知、附近电场线的分布情况，、的大小不能确定 【典例13】（2025春•江西期末）电场线是为了形象地描述电场分布面在电场中引入的一些假想的曲线。如图所示，一负点电荷仅在静电力的作用下从点向点做减速直线运动，且加速度一直增大，则该负点电荷所在的电场可能是　　 A． B． C． D． 【典例14】（2025春•盐城期末）如图所示，方框内给出的均是电场的部分电场线，则可能是两个等量同种点电荷周围电场线的是　　 A． B． C． D． 【典例15】（2025•苏州校级一模）如图所示，一个绝缘球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电的球壳在其内部激发的电场强度处处为零，现在球壳表面处取走一面积足够小、带电荷量为的曲面，若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是　　 A． B． C． D． 考点04（★★）静电的应用和防止 静电屏蔽的两种情况 屏蔽外电场 外屏蔽 屏蔽内电场 全屏蔽或内屏蔽 图示 实现过程 因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷产生的电场在空腔内的合电场强度为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用 当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用 最终结论 导体内空腔不受外界电荷影响 接地导体空腔外部不受内部电荷影响 本质 静电感应与静电平衡，所以做静电屏蔽的材料只能是导体，不能是绝缘体 【典例16】（2025•西城区校级模拟）关于图中四幅图像的说法正确的是　　 A．甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，所带电荷量小于所带电荷量 B．乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开 C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷，导体壳内空腔电场强度为0 D．丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 【典例17】（2025春•扬州期末）如图所示，将一不带电的金属导体放入点电荷的电场中，并将其左侧接地，则　　 A．导体左右两端带等量异种电荷 B．导体内部的电场强度处处为零 C．导体内部处场强小于处场强 D．感应电荷在导体内部产生的电场方向向右 【典例18】（2025•汨罗市校级开学）取一对用绝缘柱支持的导体和，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体移近导体。下列对实验现象的描述正确的是　　 A．带电体移近导体时，两边的金属箔都闭合 B．保持不动，先把导体和分开，然后移开，张开的金属箔都合拢 C．保持和接触，不动，若用手触碰导体的左端，则导体下方的金属箔合拢 D．保持和接触，不动，若用手触碰导体的右端，则导体下方的金属箔合拢 【典例19】（2025春•广陵区校级期末）如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，为防护服内的一点，把一带电量为的金属小球移动到距离点的处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为，下列说法不正确的是　　 A．防护服内金属网左侧外表面带负电，右侧外表面带正电 B．金属小球在防护服内点产生的场强方向水平向右 C．金属小球与点连线的中点电势大于0 D．感应电荷在点处产生的场强大小等于 【典例20】（2025•未央区校级二模）如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为，球心为，将一带电量为的点电荷固定在离球心为的点，、是连线上的两点，，与球壳相切于点，球壳静电平衡时，点的场强，下列说法正确的是　　 A．点电势低于点 B．点电势高于点 C．点的场强 D．球上的感应电荷在处的场强大小 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 电场力的性质 考点01（★★★）库仑定律的理解及应用 3 考点02（★★★）电场强度的理解和计算 8 考点03（★★★）电场线的理解和应用 13 考点04（★★）静电的应用和防止 17 1．元电荷 (1)最小的电荷量：e＝1.60×10-19 C。 (2)带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍。 2．电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。 (2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电。 (3)物体带电实质：电子的转移。 3．库仑定律 (1)点电荷：当带电体本身的形状、大小及电荷分布状况对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。 (2)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 (3)表达式：F＝k，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量。 (4)适用条件：真空中的静止点电荷。 4．电场强度 (1)定义式：E＝。 (2)点电荷电场：E＝k。 (3)电场叠加：遵从平行四边形定则。 5．电场线 (1)定义：画在电场中的一条条有方向的曲线，每点的切线方向与该点电场方向一致。 (2)特点：起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷。 不闭合、不相交、疏密表示电场强弱。 (3)六种典型电场的电场线 　 6．静电平衡 (1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生_定向移动__，导体达到静电平衡状态。 (2)处于静电平衡状态的导体的特点 ①导体内部的电场强度_处处为零__。 ②导体是一个等势体，导体表面是等势面。 ③导体表面处的电场强度方向与导体表面_垂直__。 ④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上。 ⑤在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷。 7．尖端放电 导体尖端周围电场使空气_电离__，电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷。 8．静电屏蔽 处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为_零__，从而外电场对壳内仪器不会产生影响。 考点01（★★★）库仑定律的理解及应用 1．库仑定律的三点说明 (1)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离。 (2)对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示。 ①同种电荷：F＜k(如图甲所示)； ②异种电荷：F＞k(如图乙所示)。 (3)不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了。 2．两完全相同带电球体电荷分配规律 (1)如果接触前两金属球带同种电荷，电荷量分别为q1和q2，两球接触时，总电荷量平均分配，两球的电荷量都等于。 (2)如果接触前两金属球带异种电荷，电荷量大小分别为q1和q2，且q1＞q2，接触时，先中和再将剩余的电荷量(q1－q2)平均分配，两球的电荷量都等于。 【典例1】（2025秋•宁海县校级月考）如图所示，用两根丝线挂着两个质量相同的小球、，此时上下丝线的受力分别为和，如果使球带正电，球带负电，上下线受到的力分别为、，则　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】小球、始终处于静止状态，分别对带电前后进行受力分析，判断上下丝线拉力的变化。 【解答】解：无论小球、带电与否，根据平衡条件可知上面的丝线的拉力都始终等于小球、的重力之和，则有 在两小球没有带电时，下面的丝线的拉力等于小球的重力，当球带正电，球带负电后，小球会受到小球的一个吸引力，使得小球对下面的丝线的拉力小于小球的重力，则有 ，故正确，错误。 故选：。 【典例2】（2025•广西开学）真空中两个固定的带电金属小球和，可视为点电荷，两小球之间的静电力大小为。现使和的电荷量都增大到原来的4倍，则它们之间的静电力大小变为　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】根据库仑定律分别求出原来的库仑力以及后来的库仑力，由此得解。 【解答】解：真空中两个固定的带电金属小球和，可视为点电荷，根据库仑定律可得： 和的电荷量都增大到原来的4倍，则：，故正确、错误。 故选：。 【典例3】（2025•登封市一模）如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球和相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是和，且，两小球在同一水平线上，由此可知　　 A．球受到的库仑力较大，电荷量较大 B．球的质量较大 C．球受到的拉力较大 D．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角、仍满足 【答案】 【分析】根据牛顿第三定律得：球对球的库仑力等于球对球的库仑力。对小球受力分析，根据平衡条件表示出两个球的重力和拉力，进行比较。 【解答】解：、根据牛顿第三定律得：球对球的库仑力等于球对球的库仑力，无论两球电荷量是否相等所受库仑力都相等，故无法比较哪个电荷量较大，故错误； 、对小球、受力分析 根据平衡条件有 因，所以，故错误； 、根据平衡条件有； 因，所以球受的拉力较小，故错误； 、两球带电性相同，接触后两球带电量相等，而总电荷量不变。根据库仑力，由数学知识可知接触后两球带电量的乘积不小于原带电量的乘积，故接触后再处于静止的平衡状态时两球之间的距离不小于原两球之间的距离，因的质量较小，故向右偏离原位置较大，向左偏离原位置较小，则悬线的偏角、仍满足，故正确。 故选：。 【典例4】（2025春•秦淮区期末）关于对元电荷和点电荷的理解正确的是 A．两个带电体无论多大，它们都可以看作点电荷 B．点电荷在生活中很常见 C．体积很小的带电体就是点电荷 D．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量，通常取作 【答案】 【分析】点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电电荷量均是元电荷的整数倍。 【解答】解：、带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这带电体可看作点电荷，两个带电体的大小如果和它们之间的距离相比不能忽略，就不能看作点电荷，不是无论多大都能看作点电荷，故错误。 、点电荷是理想模型，在实际生活中严格意义的点电荷是很少见的，故错误； 、体积小的带电体，如果其大小和形状对所研究的问题有影响，就不是点电荷，体积小不是看作点电荷的充分条件，故错误。 、元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量，通常取作，这是最小的电荷量单位，故正确。 故选：。 【典例5】（2025•利州区校级模拟）如图所示，绝缘杆竖直固定在绝缘水平桌面上，带正电的小球套在杆上，带正电的小球右侧为绝缘竖直固定挡板。系统静止在图示位置，不计一切摩擦，两小球均可视为质点，重力加速度为，由于空气潮湿，两球缓慢漏电，球从处缓慢移到处，则此过程中　　 A．球对桌面的压力逐渐增大 B．杆对球的弹力逐渐减小 C．挡板对球的弹力逐渐减小 D．两球间的库仑力逐渐增大 【答案】 【分析】以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件进行解答；以为研究对象，作出三力所在的矢量三角形进行分析；以整体为研究对象，水平方向根据平衡条件进行分析。 【解答】解：、以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可知，桌面对球的支持力等于和的总重，保持不变，则球对桌面的压力不变，故错误； 、以为研究对象，受到重力、杆对球的弹力和库仑力，作出三力所在的矢量三角形，如图所示： 球从处缓慢移到处的过程中，根据图像可知杆对球的弹力和库仑力都增大，故错误、正确； 、以整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得挡板对球的弹力与杆对球的弹力大小相等，所以挡板对球的弹力逐渐增大，故错误。 故选：。 考点02（★★★）电场强度的理解和计算 1．电场强度的性质 矢量性 电场强度E是表示静电力的性质的物理量，规定正电荷受力方向为该点电场强度的方向 唯一性 电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的试探电荷q无关，它取决于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置 叠加性 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(如图所示) 2．电场强度的三个计算公式 3．求解特殊带电体电场强度的计算方法 等效法 在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景 对称法 空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性 补偿法 将有缺损的带电空腔球补全为全球，或将缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面等 微元法 可将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷，每个微元电荷可看成点电荷，再利用公式和电场强度叠加原理求出合电场强度 【典例6】（2025•全国模拟）边长为的正六边形，其中顶点、、、上分别固定一个带电量为的点电荷，顶点固定一个带电量为的点电荷，则正六边形的中心点的场强大小为　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】根据等量同种点电荷连线中点电场强度为零，结合点电荷场强公式以及平行四边形法则列式求解。 【解答】解：等量同种点电荷连线中点电场强度为零，点的电荷可以分为两个的点电荷，点与点的一个电荷可以构成一对等量同种点电荷，、两点的电荷也构成一对等量同种点电荷，它们在点处的电场强度为零。、两电荷量为的点电荷在点的电场强度，故正确，错误。 故选：。 【典例7】（2025•江西二模）如图所示，等边三角形的三个角上固定着三个等量同种的点电荷，此时，在边的中点的电场强度大小为。现将固定在点的点电荷撤去，则点的电场强度大小变为　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】电场强度为矢量，结合点电荷场强公式结合矢量合成法则求解。 【解答】解：、两点电荷在点的场强抵消，设等边三角形的边长为，点电荷的电量为，则点的合场强为 将固定在点的点电荷撤去后，处的点电荷在点的场强为 则点的合场强为，故正确，错误。 故选：。 【典例8】（2025秋•北京校级月考）长为的导体棒原来不带电，现将一个电量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，如图所示。已知静电力常量为，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小为　　 A．0 B． C． D． 【答案】 【分析】当棒达到静电平衡后，棒内各点的合场强为零，即感应电荷产生的电场强度与产生的电场强度大小相等、方向相反，根据静电平衡的特点和点电荷场强公式求解。 【解答】解：当棒达到静电平衡后，处的合场强为零，所以棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小与在点产生的电场强度大小相等，方向相反， 根据点电荷场强公式解得，故正确，错误。 故选：。 【典例9】（2025•简阳市校级模拟）如图，带电量为的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷在通过带电薄板几何中心的垂线上。点处电场强度为零，静电力恒量为。在图中点点关于带电薄板的对称点）的电场强度大小和方向正确的是　　 A．0 B．，垂直薄板向右 C．，垂直薄板向右 D．，垂直薄板向右 【答案】 【分析】通过点场强为零，求出带电薄板在点的场强； 依据对称性得到薄板在点的场强； 计算点电荷在点的场强，两者叠加得到点总场强。 【解答】解：根据点电荷的电场强度公式可知，点电荷在点的电场强度为 方向水平向右，根据场强的叠加原理，由于该点的场强为零，故可知带电薄板在点的场强大小为 方向水平向左，根据对称性可知，带电薄板在点产生的电场强度与点的对称，大小也为 方向水平向右，点电荷在点的电场强度为 方向水平向右，根据场强的叠加原理，点的电场强度为 方向垂直薄板向右，故正确，错误； 故选：。 【典例10】（2025•平南县校级开学）如图所示，正方体的边长为，在和处放置电荷量分别为、的点电荷，静电力常量为，下列说法正确的是　　 A．点电场强度大小为 B．点电场强度大小为 C．点电场强度大小为 D．点电场强度大小为 【答案】 【分析】根据点电荷场强公式分别计算出、在、点产生的场强，再根据矢量合成法则求出、点的合场强。 【解答】解：、根据题意分析可知，△为等边三角形，根据点电荷产生的电场强度可知，和在点产生的电场强度方向互成，大小相等，均为 故点的电场强度大小为，故正确，错误； 、根据题意分析可知，△为等边三角形，边长与△相等，故和在点产生的电场强度与在点产生的电场强度大小相等，即，故错误。 故选：。 考点03（★★★）电场线的理解和应用 1．电场线的应用 (1)判断电场强度的大小：电场线密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度小。 (2)判断静电力的方向：正电荷受力方向与电场线在该点切线方向相同，负电荷受力方向与电场线在该点切线方向相反。 (3)判断电势的高低与电势降低得快慢：沿电场线方向电势降低最快，且电场线密集处比稀疏处降低得更快。 2．两种等量点电荷电场线的比较 比较 等量异种点电荷 等量正点电荷 电场线分布图 电荷连线上的电场强度 沿连线先变小后变大 O点最小，但不为0 O点为0 中垂线上的电场强度 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点对称位置的电场强度 A与A′、B与B′、C与C′ 等大同向 等大反向 3．电场线的应用 【典例11】（2025•乌鲁木齐模拟）在干燥的冬天，人的身体常常会带有静电。当带负电的手靠近金属门一定距离时，下列图中正确描绘手和金属门之间的电场线分布的是　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】根据电场线方向总是从正电荷出发到负电荷中止来判断电场线的方向，金属门的表面是等势面，据此分析电场线方向与金属门垂直，据此判断即可。 【解答】解：手带负电，则电场线方向从金属门指向手指，且金属门表面是等电势的，所以电场线应该垂直于金属门表面，故正确，错误。 故选：。 【典例12】（2025春•抚州期末）如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有、两点，用、表示、两处的场强，则　　 A．、两处的场强方向不相同 B．因为、在一条电场线上，且电场线是直线，所以 C．电场线从指向，所以 D．不知、附近电场线的分布情况，、的大小不能确定 【答案】 【分析】由于、两点所在的电场线是直线，、两点电场强度方向相同。电场线的大小由电场线的疏密表示，一条电场线无法判断疏密，就无法确定、两处场强的大小。 【解答】解：、由题，、两点所在的电场线是直线，根据电场线特点可知，、两处的场强方向相同，均水平向右，故错误； 、因、在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，电场线的疏密代表场强大小，也就无法判断、两点电场强度的大小，故正确，错误。 故选：。 【典例13】（2025春•江西期末）电场线是为了形象地描述电场分布面在电场中引入的一些假想的曲线。如图所示，一负点电荷仅在静电力的作用下从点向点做减速直线运动，且加速度一直增大，则该负点电荷所在的电场可能是　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】根据负电荷在电场中的运动情况结合电场线的特点进行分析解答。 【解答】解：负点电荷仅在静电力的作用下由点向点做减速直线运动，可知、两点连线上的电场方向由点指向点，故错误； 负点电荷从点向点运动的过程中加速度一直增大，可知点处的电场线比点处的电场线密，故错误，正确。 故选：。 【典例14】（2025春•盐城期末）如图所示，方框内给出的均是电场的部分电场线，则可能是两个等量同种点电荷周围电场线的是　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】根据点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、匀强电场的电场线特点分析即可。 【解答】解：、电场线相互平行，所以是匀强电场的电场线，故错误； 、这个可能是等量同种电荷的电场线，故正确； 、这个可能是等量异种电荷的电场线，故错误； 、这个可能是点电荷的电场线，故错误。 故选：。 【典例15】（2025•苏州校级一模）如图所示，一个绝缘球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电的球壳在其内部激发的电场强度处处为零，现在球壳表面处取走一面积足够小、带电荷量为的曲面，若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】将取走的小曲面看作带正电的点电荷，结合电场强度的叠加原理、正点电荷电场线的分布特点，即可分析判断正误。 【解答】解：将取走的小曲面看作带正电的点电荷，由题意可知，在取走该小曲面之前，其他带正电的曲面和该小曲面在处的合场强为0，则由电场强度的叠加原理可知，其他带正电的曲面在处的电场强度应与该小曲面在处的电场强度等大、反向，结合正点电荷电场线的分布特点可知，取走该小曲面后，球壳内部空间的电场线都应以辐射状会聚到处，故正确，错误； 故选：。 考点04（★★）静电的应用和防止 静电屏蔽的两种情况 屏蔽外电场 外屏蔽 屏蔽内电场 全屏蔽或内屏蔽 图示 实现过程 因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电荷产生的电场在空腔内的合电场强度为零，达到静电平衡状态，起到屏蔽外电场的作用 当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将传给地球，外部电场消失，起到屏蔽内电场的作用 最终结论 导体内空腔不受外界电荷影响 接地导体空腔外部不受内部电荷影响 本质 静电感应与静电平衡，所以做静电屏蔽的材料只能是导体，不能是绝缘体 【典例16】（2025•西城区校级模拟）关于图中四幅图像的说法正确的是　　 A．甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，所带电荷量小于所带电荷量 B．乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开 C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷，导体壳内空腔电场强度为0 D．丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 【答案】 【分析】将带正电的小球靠近不带电的导体，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，但总电荷守恒；根据静电屏蔽分析判断；处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷；根据尖端放电原理分析。 【解答】解：．甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，根据电荷守恒定律，所带电荷量等于所带电荷量，故错误； ．乙图中，用金属网把验电器罩起来，由于金属网罩的静电屏蔽，带电金属球靠近验电器时，箔片不会张开，故错误； ．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷，内表面没有电荷，导体壳内空腔电场强度为0，故错误； ．丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理，故正确。 故选：。 【典例17】（2025春•扬州期末）如图所示，将一不带电的金属导体放入点电荷的电场中，并将其左侧接地，则　　 A．导体左右两端带等量异种电荷 B．导体内部的电场强度处处为零 C．导体内部处场强小于处场强 D．感应电荷在导体内部产生的电场方向向右 【答案】 【分析】根据导体放在正电荷的电场中，电势高于大地，导体处于平衡时内部的电场强度处处为零，结合正电荷和感应电荷在导体内的合场强为零分析求解。 【解答】解：．导体放在正电荷的电场中，电势高于大地，则大地中的负电荷将从大地移向导体，则导体左端带负电荷，右端不带电，故错误； ．导体处于静电平衡时，内部的电场强度处处为零，内部处场强等于处场强，故正确，错误； ．正电荷和感应电荷在导体内的合场强为零，因正电荷在导体内部的场强方向向右，则感应电荷在导体内部产生的电场方向向左，故错误。 故选：。 【典例18】（2025•汨罗市校级开学）取一对用绝缘柱支持的导体和，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的，如图所示。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体移近导体。下列对实验现象的描述正确的是　　 A．带电体移近导体时，两边的金属箔都闭合 B．保持不动，先把导体和分开，然后移开，张开的金属箔都合拢 C．保持和接触，不动，若用手触碰导体的左端，则导体下方的金属箔合拢 D．保持和接触，不动，若用手触碰导体的右端，则导体下方的金属箔合拢 【答案】 【分析】由静电感应的原理可知，带电体靠近导体时，的左端带负电，的右端带正电； 先分开，再移开，、分别带负电和正电。先移走，再分开，都不带电； 当均不动时，根据正电荷在静电力作用下，由电势高处向低处移动，说明最终所带电的电性，即可知道金属箔是否张开。 【解答】解：、把带正电荷的带电体移近导体时，根据静电感应的“近异远同”规律可知，端带负电，端带正电，两边的金属箔都张开，故错误； 、根据题意，保持不动，先把导体和分开，由于周围的电场仍存在，所以、带等量异种电荷，然后移开，、中的电荷不能中和，仍然带电，张开的金属箔不会合拢，故错误； 、保持和接触，不动，无论用手触碰导体的左端或的右端，导体的电势为正，大于大地的零电势，故导体上正电荷均向大地移动，导体上的负电荷依然存在，则导体下方的金属箔合拢，导体下方的金属箔仍然张开，故错误，正确。 故选：。 【典例19】（2025春•广陵区校级期末）如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，为防护服内的一点，把一带电量为的金属小球移动到距离点的处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为，下列说法不正确的是　　 A．防护服内金属网左侧外表面带负电，右侧外表面带正电 B．金属小球在防护服内点产生的场强方向水平向右 C．金属小球与点连线的中点电势大于0 D．感应电荷在点处产生的场强大小等于 【答案】 【分析】根据静电屏蔽和静电平衡知识结合点电荷的场强公式列式解答。 【解答】解：防护服接地，由静电感应原理可以知道，防护服左侧外表面带负电，右侧不带电，大地无限远处带正电，故错误； 金属小球带正电，在点处产生场强方向水平向右，故正确； 由金属小球到点的场强方向向右，因为防护服和大地相连，电势为0，沿着电场线方向，电势逐渐降低，所以金属小球与点连线的中点电势大于0，故正确； 金属小球和防护服在防护服内点产生的合场强为零，即感应电荷在点处产生的场强方向与金属小球在该点产生的场强方向相反，大小等于，故正确。 本题选错误的，故选：。 【典例20】（2025•未央区校级二模）如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为，球心为，将一带电量为的点电荷固定在离球心为的点，、是连线上的两点，，与球壳相切于点，球壳静电平衡时，点的场强，下列说法正确的是　　 A．点电势低于点 B．点电势高于点 C．点的场强 D．球上的感应电荷在处的场强大小 【答案】 【分析】（1）处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零． （2）处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体，它的表面是一个等势面． （3）表面处的场强不为零，表面处的场强方向跟导体表面垂直． 【解答】静电平衡状态的导体是等势体，所以、两点等电势，错误； 带电荷量为的点电荷在、两点电势相等，感应电荷在点的电势比点的低，所以点电势低于点电势，错误； 静电平衡状态的导体内部的场强处处为0，所以错误； ．处于静电平衡状态的导体表明为等势面，而电场中的电场线与等势面垂直，可知处的合场强方向沿金属球的半径方向，由于点电荷在处的分场强为 方向沿过点的圆的切线，根据平行四边形定则可知，球上的感应电荷在处的分场强大小为 解得 故正确。 故选。 学科网（北京）股份有限公司 $