2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí)講義：電場(chǎng)

1.4電場(chǎng)2

靜電場(chǎng)：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(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題：”三點(diǎn)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(chǎng)

力的特性：電場(chǎng)中某位置場(chǎng)強(qiáng)：E=￡E=gE=U

qrd

某點(diǎn)電勢(shì)夕描述電場(chǎng)能的特性：（相對(duì)零勢(shì)點(diǎn)而言）

q

理解電場(chǎng)線概念、特點(diǎn)；常見電場(chǎng)的電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)和規(guī)律

能判斷：電場(chǎng)力的方向n電場(chǎng)力做功n電勢(shì)能的變化（這些問題是

基礎(chǔ)）

兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U、Uw（有無下標(biāo)的區(qū)別）

靜電力做功U是（電能一其它形式的能）電動(dòng)勢(shì)E是（其它形式的能=>

電能）

UAB=2a=%-%=Ed（與零勢(shì)點(diǎn)選取無關(guān)）

q

電場(chǎng)力功W=qu=qEd=F電SE（與路徑無關(guān)）

等勢(shì)面（線）的特點(diǎn)，處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，其表面是個(gè)等勢(shì)

面，導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面（距導(dǎo)體遠(yuǎn)近不同的等

勢(shì)面的特點(diǎn)？），導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只

分布于導(dǎo)體外表面；表面曲率大的地方等勢(shì)面越密,E越大,稱為尖端

放電

靜電感應(yīng)，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(dāng)d增nC減nQ=CU減nE=U/d減僅變

s時(shí)，E不變。

充電后斷電源q不變:當(dāng)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(shí),E不變；

S

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：①加速W=qujj“=qEd=gmv2

v=pqu加

Vm

②偏轉(zhuǎn)（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(yùn)動(dòng)

④在周期性變化電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)

結(jié)論：①不論帶電粒子的m、q如何，在同一電場(chǎng)中由靜止加速后,

再進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出時(shí)的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的（即它們

的運(yùn)動(dòng)軌跡相同）

②出場(chǎng)速度的反向延長(zhǎng)線跟入射速度相交于0點(diǎn)，粒子好象從中心點(diǎn)

射出一樣（即b=q^=L）

tana2

證：tg^=&=￡tga=tg￡=2tga（a4的含義？）

VvoVvoVvolt2v

十、電場(chǎng)

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(diǎn)電荷間的作用力（N）,

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

兩點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度：E=F/q（定義式、計(jì)算式）{E:電場(chǎng)強(qiáng)度（N/C）是矢

量（電場(chǎng)的疊加原理）q：檢驗(yàn)電荷的電

量（C）}

4.真空點(diǎn)（源）電荷形成的電場(chǎng)￡=1^/￥{r：源電荷到該位置的距

離（m）,Q：源電荷的電量}

5.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/C1(UAB：AB兩點(diǎn)間的電壓

(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}

6.電場(chǎng)力：F=qE{F:電場(chǎng)力(N),q:受到電

場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C))

7.電勢(shì)與電勢(shì)差：幾=%一夕”UAB=WAli/q=-AEAB/q

8.電場(chǎng)力做功：WAB=qUAB=qEd{W.小帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所

做的功(J),q：帶電量(C),

Um電場(chǎng)中A,B兩點(diǎn)間電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān))，E:勻強(qiáng)電

場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)

9.電勢(shì)能：L=q6A{E/帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)

能(J),q：電量(C),能:A點(diǎn)的電勢(shì)(V))

10.電勢(shì)能的變化△{帶電體在電場(chǎng)中從A位置到

B位置時(shí)電勢(shì)能的差值}

11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化△￡AB=TAB=-qU,1B(電勢(shì)能的增

量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)

12.電容C=Q/U(定義式，計(jì)算式){C:電容(F),Q:電量(C),

U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}

13.平行板電容器電容C=￡S/4nkd(S:兩極板正對(duì)面積，d:兩

極板間的垂直距離，￡：介電常數(shù))

電容器兩種動(dòng)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(shí)各物理量的變化情況

14.帶電粒子在電場(chǎng)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(chǎng)方向以速度V。進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)（不

考慮重力作用的情況下）

類平拋運(yùn)動(dòng)：垂直電場(chǎng)方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)L=V°t（在帶等量異

種電荷的平行極板中：E=U/d）

平行電場(chǎng)方向：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d

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

注:①兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí)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(chǎng)的電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷，電場(chǎng)線不相交，切

線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向，電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來越低,

電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直；變化電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的：電磁場(chǎng).

③常見電場(chǎng)的電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)

④電場(chǎng)強(qiáng)度（矢量）與電勢(shì)（標(biāo)量）均由電場(chǎng)本身決定，而電場(chǎng)力

與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān)；

⑤處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，其表面是個(gè)等勢(shì)面，導(dǎo)體外表面

附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面（距導(dǎo)體遠(yuǎn)近不同的等勢(shì)面的特

點(diǎn)?），導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于

導(dǎo)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(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽、示波管、示波器及其應(yīng)用、等勢(shì)面

電場(chǎng)力大于重力，小球由靜止釋放，到

達(dá)圖中豎直虛線前小球做（C）

A.平拋運(yùn)動(dòng)

m@------*。

B.圓周運(yùn)動(dòng)一--二￡

(■

C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)----------;_k

4-1

D.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

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(yùn)動(dòng)軌跡如圖4-2所示，不計(jì)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(shí)拋出兩球

D.使兩球質(zhì)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(zhuǎn)

動(dòng)，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(gè)力作用

C.在角速度一定時(shí)，物塊到轉(zhuǎn)軸距離越遠(yuǎn)，物塊越不容易脫離圓

盤

D.在物塊到轉(zhuǎn)軸距離一定時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)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(yùn)行的衛(wèi)星，。為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、。兩衛(wèi)星新廠、8

道的交點(diǎn).已知從B、。繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同.相對(duì)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(yùn)行速度大于物體力的速度

C.可能出現(xiàn)：在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星〃在4的正上方

D.衛(wèi)星〃在尸點(diǎn)的運(yùn)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(cè)底部靜止著一個(gè)

光滑小球，現(xiàn)給小球一個(gè)沖擊使其在瞬時(shí)得到一個(gè)水平初速及，若

否，則有關(guān)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(jì)重力，下列說法正確的是（d）

A.該電荷一定由電場(chǎng)線疏處向電場(chǎng)線密處運(yùn)動(dòng)

B.點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡必定與電場(chǎng)線重合

C.點(diǎn)電荷的速度方向必定和通過點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致

D.點(diǎn)電荷的加速度方向必定和通過點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致

I將一個(gè)質(zhì)量為勿帶電荷為q的小金屬塊（金屬

塊可以看成為質(zhì)點(diǎn)）放在水平面上并由靜止釋放，金屬塊將在水平

面上沿遠(yuǎn)離Q的方向開始運(yùn)動(dòng).則在金屬塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中

(ab)

A.金屬塊一定帶負(fù)電

B.金屬塊的電勢(shì)能不斷減少i__6

6-4

C.金屬塊的速度不斷增加

D.電場(chǎng)對(duì)金屬塊所做的功一定等于摩擦產(chǎn)生的熱

時(shí)偏移量為月偏轉(zhuǎn)板間的距離為

壓為火板長(zhǎng)為L(zhǎng),為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單

的偏移量）可采取的措施有（

A.增大偏轉(zhuǎn)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(yīng)的橫線上或按題目要

求做答.

■■勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A.B.C三點(diǎn),構(gòu)成邊長(zhǎng)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(chǎng)力始終不作功，由方移到。的過程中電場(chǎng)-丁-/耳

,6—7

力做功為一4QX10-4J.由此可知A.。兩點(diǎn)的電勢(shì)

差kV,場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)?場(chǎng)強(qiáng)大

小為V/m.

[例1]（2012?宿州模擬）如圖6-1-9

所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的

由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某帶二^宅二

電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b

■---Y■—

是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中'只

受到電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖下列

判斷錯(cuò)誤的是（）圖6—

1-9

A.帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)

B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向

C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大

D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大

2.如圖6—1—4是某靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線

分布情況，下列說法中正確的是（）

A.這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不相同

D.負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線方向

圖6—1—4

解析：本題考查了對(duì)電場(chǎng)線的正確理解。負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是自四周

無窮遠(yuǎn)處從不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線，故A錯(cuò)。電場(chǎng)線越密的地

方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，由圖可知EA>EB,故B錯(cuò)。電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿切

線方向，故C正確。B點(diǎn)的切線方向即B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向，而負(fù)電荷

所受電場(chǎng)力方向與其相反，故D錯(cuò)。

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(gè)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(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈

簧的長(zhǎng)度為人已知靜電力常量為M若不考慮彈簧的靜電

感應(yīng)，則每根彈簧的原長(zhǎng)為)

」_5kq2

A.+2k^B.

5kq25kq[

C.D.

解析：根據(jù)對(duì)稱性，任選兩邊小球中

的一個(gè)為研究對(duì)象，該小球在水平方?

向受三個(gè)力的作用，如圖所示。應(yīng)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(diǎn)電荷分別

位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍

內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有（）

A.體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)

B.體中.心和各邊中點(diǎn)

C.各面中心和各邊中點(diǎn)

D.體中心和各面中心圖6—1—

7

解析：由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式和疊加規(guī)律可知，各面頂點(diǎn)上的4個(gè)

點(diǎn)電荷在過所在面的中心的垂線上各點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以，體

中心和各面中心的合電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零。由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式和

疊加規(guī)律可知，各邊中心的合電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)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(diǎn)電荷與均勻帶電圓形薄板相iW'/

距為2d,此點(diǎn)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(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則圖中?

點(diǎn)處的電強(qiáng)度大小是（）

A?端+塔B.A券一母

C.0D.礁

解析：點(diǎn)電荷在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=A為，方向向左，

由題意，帶電薄板在。點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=碳，方向向

右。根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=k+,

方向向左，點(diǎn)電荷在6點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E="，方向向

左，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理，可知A正確。?

5.一負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)由靜止釋放，只受電J

場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的“'

速度一時(shí)間圖像如圖6—1—10所示，則A、

B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)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(shí)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(yùn)動(dòng)過程中，應(yīng)受到逐漸增大的吸引力作用，所

以電場(chǎng)線的方向應(yīng)由B指向A。由于加速度越來越大，所以電場(chǎng)力越

來越大，即B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，即