第1部分 第8讲 静电场-【金版教程】2026年高考物理大二轮专题复习冲刺方案全书word

根据麦克斯韦电磁场理论，电场和磁场是紧密相关的两种场，也是高中物理中很重要的两种场，它们既有相似的地方，也有很大的差异。本专题复习静电场和磁场的内容。

　第8讲　静电场

考点1　静电场的性质

1．静电场中几个公式的应用

(1)定量计算各物理量，或定性比较、分析各物理量。

(2)得出一些常用结论：

①电场线自电势高的等势面指向电势低的等势面。

②电场线与等势面垂直，在电场线密集的区域等差等势面也密集。

(3)根据U＝Ed，用等分法求匀强电场的电势、场强。

2．电场的叠加

(1)电场强度的叠加：电场强度是矢量，其叠加遵循平行四边形定则。

(2)电势的叠加：电势是标量，多个电荷共同激发的电场中，某点的电势等于各个电荷单独在该点激发的电势的代数和。

3．求解非点电荷电场强度的特殊方法

(1)微元累积法；(2)对称法；(3)割补法；(4)等效法；(5)极限法。

例1　(2025·湖南卷，8)(多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为＋q、－q和＋2q的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能均为Ep(Ep>0)。下列说法正确的是(　　)

A．OA中点的电势为零

B．电场的方向与x轴正方向成60°角

C．电场强度的大小为

D．电场强度的大小为

[解析]　根据题意有Ep＝qφO＝－qφA＝2qφB，解得φO＝、φA＝－、φB＝，则OA中点C的电势φC＝＝0，A正确；因为OC中点M的电势φM＝＝＝φB，所以BM连线为等势线，又因为电场线与等势线垂直，且由高电势处指向低电势处，所以电场线与BM连线垂直，且由BM连线指向A点一侧，如图所示，根据几何关系可知，电场线与x轴正方向夹角θ的正切值tanθ＝＝＝1，即θ＝45°，根据场强与电势差的关系可知，电场强

度的大小E＝＝，B、C错误，D正确。

[答案]　AD

例2　(2025·湖北卷，10)(多选)如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R，在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度(　　)

A．方向沿x轴负方向

B．方向与x轴负方向成18°夹角斜向下

C．大小为(cos54°＋cos18°)

D．大小为(2cos54°＋cos18°)

[解析]　将各顶点处的点电荷等效为五个电荷量均为3q的正点电荷分别与电荷量为－2q、－q、0、q、2q的点电荷叠加，由对称性可知，五个电荷量均为3q的正点电荷在O点处产生的合场强为0，则O点的合场强等效于电荷量分别为－2q、－q、0、q、2q的点电荷产生的，如图所示，图中E0＝k，由对称性知O点处的电场强度方向沿x轴负方向，电场强度大小为E＝2×2E0cos54°＋2E0cos18°＝(2cos54°＋cos18°)，故选A、D。