剖析静电场概念归纳常考题型

1、一、静电场的基本概念两种描述：（1）电场强度E：含义：描述电场力的性质的物理量大小：方向：正电荷在该点受电场力的方向是矢量，运算遵循叠加原理（2）电势含义：描述电场能的性质的物理量大小：是标量，具有相对性，一般以大地或无穷远处电势为0两种图线（1）电场线：形象描述电场而假象的曲线电场线上某点切线方向即为电场强度的方向，疏密程度反映了电场强度的大小（2）等势面：电场中电势相等的点构成的面沿同一等势面移动电荷时电场力不做功电场线与等势面间的关系电场线与等势面垂直，沿电场线方向电势逐渐降低，沿电场线方向电势降落最快对匀强电场进行定量计算，对非匀强电场同样也有意义电场力做功电场力做功与路径无关，与重力

2、做功类似。建立电场力做功与电势能变化间的关系建立电场力做功与电势差间的关系二、常考题型题型一、立足点电荷的电场，考查电场强度和电势的概念1如图所示，在两个等量正电荷M、N的连线上有A、B两点，分别位于两个点电荷右侧相同距离的位置，A点与左边电荷的距离小于A点与右边电荷的距离，下列判断正确的是（ ）A电场强度B电势C分别从A、B两点由静止释放相同试探电荷+q，两者运动情况相同D若N换成Q则场强答案：BD解析：由叠加原理可知，同理可以判断D答案的正确，根据电势是标量，两个电荷的电势在A点一个与B点相等，另一个大，所以B正确；同时在A、B释放相同的试探电荷，两者运动情况不同，C错误。2（2013山东

3、理综）. 如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是Ab、d两点处的电势相同B四点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小答案：ABD解析：由对称性可知b、d两点处的电势相同，选项A正确。由于沿两个等量异种点电荷连线的电场最强，所以.四点中c点处的电势最低，选项B错误。b、d两点处的电场强度大小相等，方向不相同，所以选项C错误。由于c点电势低于a点，将一试探电荷+q沿圆周由a

4、点移至c点，+q的电势能减小，选项D正确。3（2012 福建）15.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能【考点】考查点电荷电场中电势、电场强度分布的特点，考查电场力做功与电势能变化的关系。【解析】将正的点电荷从电场中移到无穷远处要克服电场力做功，说明点电荷Q带负电，在负的点电荷电场中离负电荷越远处电势越高，因此A点电势

5、小于B点电势，A项错误；离点电荷越远处电场强度越小，B项错误；A点与无穷远处的电势差U1比B点与无穷远处的电势差U2大，由于两电荷移到无穷远处克服电场力做功相等，因此有，因此q1小于q2，C项正确；由于两电荷移到无穷远处克服电场力做功相等，因此有，即，因此两电荷在A、B两点的电势能相等，D项错误。【答案】C【方法规律】负的点电荷电场中的电势都为负，离负的点电荷越远电势越高，正的点电荷电场中的电势都为正，离正的点电荷越远电势越低，不论是正的点电荷还是负的点电荷，离电荷越远，场强越小。zxyq4(2013安徽高考)如图所示，平面是无穷大导体的表面，该导体充满的空间，的空间为真空。将电荷为q的点电荷

6、置于z轴上z=h处，则在平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上处的场强大小为（k为静电力常量） A B C D 【答案】D 【 解析】点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的电场与相距2h的等量异号点电荷相同，在z轴上z=h/2处的场强可看作是处在z=h处点电荷q和处在z=-h处点电荷-q产生电场的叠加，由点电荷场强公式，E=k+ k=，选项D正确。 5【2013上海高考】两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则(A)a

7、处为正电荷，qaqb(B)a处为正电荷，qaqb(C)a处为负电荷，qaqb(D)a处为负电荷，qaqb答案：B解析：根据A点电势高于B点电势可知，a处为正电荷，qaqb，选项B正确。6（2008年江苏）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为、，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有A. B. ECEBEAC. UABUBC D. UABUBC答案：ABC题型二、结合电场线、等势面及带电粒子运动轨迹考查电场强度及电势的概念AB30V120V1（2011年高考·江苏理综卷）一粒子从A点射

8、入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有A粒子带负电荷 B粒子的加速度先不变，后变小C粒子的速度不断增大 D粒子的电势能先减小，后增大E6.AB 解析：由于电场线与等势面垂直（如图），电场线先向右后向上偏，而粒子却向下偏了，所以电场力与电场强度方向相反，所以粒子带负电，A正确；又等势面先平行并且密集，后变稀疏，说明电场强度先不变，后变小，则粒子受电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，B正确；电场力与初速度方向相反，所以速度先减小，C错误；而电场力先做负功，所以电势能先增大，D错误。2(2012 天津）两个

9、固定的等量异号电荷所产生电厂的等势面如图所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中A作直线运动，电势能先变小后变大B作直线运动，电势能先变大后变小C做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小5【考点】本题考查等量异种点电荷电场中电势分布的特点。【解析】带负电的粒子开始在零电势线上，电势能为零，进入电场后在电场力的作用下向上偏转，做曲线运动，电势能减小，最后出电场，电势能又增大为零，因此电子整个过程做曲线运动，电势能先变小后变大，C项正确。【答案】C3.（新课标卷17）.静电除尘器是目前普遍采用的一

10、种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) 答案：A解析：粉尘受力方向应该是电场线的切线方向，从静止开始运动时，只能是A图那样，不可能出现BCD图的情况。OabN粒子M粒子c4（2009年全国卷19）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运

11、动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点。若不计重力，则A、M带负电荷，N带正电荷B、N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C、N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D、M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零答案BD【解析】图中的虚线为等势线，所以M点从O点到b点的过程中电场力对粒子做功等于零，D正确。根据MN粒子的运动轨迹可知N受到的电场力向上M受到的电场力向下，电荷的正负不清楚但为异种电荷，A错。O到a的电势差等于O到c的两点的电势差，而且电荷和质量大小相等，而且电场力都做的是正功根据动能定理得a与c两点的速度大小相同，但方向

12、不同，B对。题型三、考查电势、电场强度岁空间分布图像问题，1（2011年高考·上海卷）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图xO+xO+xO+xO+A B C D11.A 解析：本题考查等量异种点电荷的等势面分布。根据静电场知识：电场线从正电荷出发终止于无穷远处，且沿着电场线方向电势越来越低，故越靠近正点电荷的位置电势越高，越靠近负电电荷的位置电势越低，电势是标量，正值一定大于负值，故若取两电荷连线的中垂面为零势能面，则靠近负电电荷的电势均为负值，靠近正电荷的电势均为正值，故A正确。当然也可以将等势面与地理的“等高线”进行类比，正点电荷处于

13、正立的山口处，负电荷处于倒立的山口处，显然A正确。2（2009年上海物理）3两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（ ）（A）（B）（C）（D）【答案】A【解析】由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此A正确。3（江苏卷）5.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图像如图所示。下列说法正确的是（A）O点的电势最低w w w.ks5 u .c om（B）X2点的电势最高（C）X1和- X1两点的电势相等（D）X1和X3两点的电势相等本题考查电场强度

14、与电势的关系，考查图象。本题难度：中等。【解析】选C 可画出电场线，如下沿电场线电势降落（最快），所以A点电势最高，A错误，B错误；根据，电场强度是变量，可用图象面积表示，所以C正确；两点电场强度大小相等，电势不相等，D错误，此项迷惑人。3（2009年江苏8）空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有 AEBx的大小大于ECx的大小 BEBx的方向沿x轴正方向 C电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功答案：AD 【解析】本题的入手点在于如何判断和的大小，由图象可知在x轴上各点的

15、电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强磁场，用匀强磁场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解。在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有，可见>，A项正确；同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向电势降低，在O点左侧，的方向沿x轴负方向，在O点右侧，的方向沿x轴正方向，所以B项错误，D项正确。0O-ddx4.（2011年北京卷）静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x= 0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0<A<q0）。忽略重力。求：粒子所受电场力的大小；粒子的运动区间；粒子的运动周期。16.解析：（1）由图可知，0与d（或-d）两点间的电势差为0电场强度的大小 ；电场力的大小 。（2）设粒子在-x0，x0区间内运动，速率为v，由题意得 ，由图可知 ，由得。来源:Z.xx.k.Com因动能非负，有 ，得 ，即 ，粒子运动区间（3）考虑粒子从x0处开始运动的四分之一周期，根据牛顿第二定律，粒子的加速度，由匀加速直线运动 ，将代