知识点60：电场强度的理解和计算提高版-2027届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点60：电场强度的理解和计算

【知识思维方法技巧】

（1）电场强度的性质

①矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。

②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电荷q无关，它决定于形成电场的电荷（场源电荷）及空间位置。

③叠加性：如果有几个静止点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。

（2）电场强度的三个公式比较

	公式	适用条件	说明
定义式		任何电场	某点的场强为确定值，大小及方向与q无关
决定式		真空中点电荷的电场	E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定
关系式		匀强电场	d是沿电场方向的距离

考点一：点电荷电场强度的计算

【知识思维方法技巧】

点电荷的电场强度公式。如果某空间有多个点电荷同时存在，则某点的电场强度应为多个点电荷在该处产生的电场强度的矢量和，叠加时应遵从平行四边形定则。一般应用合成法计算点电荷电场叠加。

题型一：点电荷电场强度的叠加计算

类型一：2个点电荷电场强度的叠加计算

【典例1a提高题】

1．如图所示，在直角三角形ABC的顶点A、B分别固定有点电荷Q1、Q2，测得C点场强方向平行于AB

向右。已知，则（　　）

A． B． C． D．

类型二：3个点电荷电场强度的叠加计算

【典例1b提高题】

2．如图所示，E、F、G、H为正方形ABCD的各边中点，O为对角线交点。在E、F、G处各固定一个电荷量为的点电荷，在H处固定一个电荷量为的点电荷。下列说法正确的是（　　）

A．A点和D点的电势相同

B．B点和C点的电场强度相同

C．电子由A点静止释放，将沿AC做直线运动

D．正点电荷由B点沿BD移动至O点过程中，电势能一直增大

【典例1b提高题对应练习】

3．直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图所示。、两点各固定一负点电荷，一电荷量为的正点电荷置于O点时，点处的电场强度恰好为0。静电力常量用表示。若将该正点电荷移走，则点处场强的大小和方向分别是（　　）

A．；沿轴正向 B．，沿轴正向

C．，沿轴负向 D．，沿轴负向

类型三：多个点电荷电场强度的叠加计算

【典例1c提高题】

4．如图所示，正方体ABCD-A'B'C'D'的顶点A、D'处有带电量为－q（q>0）的点电荷，B、C'处有带电量为+q的点电荷，O点为正方体的中心，取无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（　　）

A．O点的电势为0

B．O点场强为0

C．A'与C点场强大小、电势均相同

D．A'与C点场强大小、电势均不相同

题型二：均匀带电球体（球壳）电场强度的计算

【知识思维方法技巧】

均匀带电的球体（球壳）在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。

如图：半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度：E＝k，r＞R，Q是整个球体所带的电荷量。

【典例2提高题】

5．科学推理及实验探究均表明：①均匀带电球壳(或球体)在球外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同；②均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零。由此可知，一个半径为R的均匀带电球体在空间的电场强度大小E 与到球心距离r的关系图像可能为（    ）

A． B．

C． D．

【典例2提高题对应练习】

6．真空中静止的均匀带正电的球体，其半径为R，场强大小沿半径方向分布如图所示，静电力常量为k，