2027届新高考物理热点精准复习静电场中力的性质

【学习目标】1.了解静电现象，能用电荷守恒的观点分析静电现象。 2.知道点电荷模型，体会科学研究中建立物理模型的方法，能掌握并熟练应用库仑定律。 3.掌握电场强度的概念和公式，会用电场线描述电场。 4.掌握电场强度叠加的方法，知道静电的防止与利用。考点一库仑定律及其应用考点二电场强度的理解和计算考点三电场强度的叠加内容索引课时作业2027届新高考物理热点精准复习静电场中力的性质考点四电场线的理解与应用考点五静电平衡、静电的防止与利用1.几种电荷辨析考点一库仑定律及其应用类型含义备注点电荷带电的质点理想化模型元电荷最小的电荷量e=1.6×10－19C电荷量子化试探电荷带电荷量很小的点电荷又叫检验电荷感应电荷静电感应现象中产生的电荷可正，可负

转移转移摩擦电子二次方N·m2/C2静止

甲乙

√√√✕✕✕(2025·浙江天域联盟)如图所示，在无限大光滑绝缘水平面内的一条直线上，三个带电小球(不计小球大小)均处于静止平衡状态，它们所带的电荷量依次为q1、q2、q3，且q1与q2间的距离大于q2与q3间的距离。下列说法中，正确的是(

)A.q1与q3的电性一定相反B.带电荷量满足q1＜q2＜q3C.若将带电荷量q2加倍，三个小球仍能平衡D.若将带电荷量q2加倍，三个小球组成的系统总动量仍为0例1

D(多选)如图所示，粒子A带正电，粒子B带负电，两粒子仅在库仑力的作用下绕其连线上某点O做匀速圆周运动，则它们的(

)A.角速度相等B.向心力大小相等C.线速度与质量成正比D.圆周半径与带电量成正比例2

AB

技能点拨

考点二电场强度的理解和计算力的作用静电力F电荷量qV/m正电荷4.电场强度的三个计算公式的比较

公式适用条件说明定义式任何电场某点的电场强度为确定值，其大小及方向与q无关决定式真空中点电荷的电场某点的电场强度E由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r决定关系式匀强电场d是沿电场方向的距离

✕✕√✕(2025·杭州八校联考)在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中，正确的是(

)A.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed＞Ec＞Ea＞EbC.同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D.a、c两个位置场强方向一定不同例3【解析】在电场中，试探电荷所受的电场力F=Eq，因此图像斜率反映电场强度的大小，图中四个点斜率不同，说明该电场不是匀强电场，且Ed＞Ec＞Ea＞Eb，A错误，B正确；电场强度是由电场本身的属性决定的，与试探电荷的电性、电荷量以及受力均无关，即试探电荷不影响原来的电场，C错误；a、c两个位置试探电荷电性不同时，电场力反向，所以场强方向可以相同，D错误。B1.电场强度的叠加(如图所示)考点三电场强度的叠加2.电场强度叠加常用的几种方法(1)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。例如：一个点电荷＋q与一个无限大薄金属板形成的电场，等效为两个等量异种点电荷形成的电场的一部分，如图甲、乙所示。甲

乙(2)对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加计算问题简化。常见的圆环、圆盘等在轴对称的两点产生的电场具有对称性。(3)填补法将有缺口的带电圆环(或圆板)补全为完整的圆环(或圆板)，将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍。(4)微元法将带电圆环、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，再利用点电荷电场强度的公式和电场强度叠加原理求出合电场强度。3.选用技巧(1)点电荷的电场、匀强电场的叠加一般应用合成法。(2)均匀带电体与点电荷的场强叠加一般应用对称法。(3)计算均匀带电体在某点产生电场的电场强度一般应用补偿法或微元法。

例4

B

例5

A1.电场线：为了形象地描述电场中各点电场强度的___________及____________，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的_______________都跟该点的电场强度方向一致。

2.两种等量点电荷的电场线考点四电场线的理解与应用

等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布

中垂线上的电场强度O点电场强度最大，向外逐渐减小；O点两侧电场强度方向相同O点电场强度为零，向外先变大后变小；O点两侧电场强度方向相反连线上的电场强度沿连线先变小后变大，中点O处电场强度最小，但不为零；电场强度方向始终相同沿连线先变小后变大，中点O处电场强度为零；O点两侧电场强度方向相反大小方向切线方向3.电场线的应用(1)判断电场强度的大小：电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小。(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更快。(人教版必修第三册改编)在如图所示的四种电场中分别标记有a、b两点，其中a、b两点的电场强度大小相等、方向相反的是(

)A.图甲中与点电荷等距的a、b两点B.图乙中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.图丙中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.图丁中非匀强电场中同一条电场线上的a、b两点例6【解析】图甲中，与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等，但方向相同，A错误；图乙中，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同，B错误；图丙中，两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等，方向相反，C正确；图丁中，根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，D错误。C甲

乙

丙

丁(2025·温州一模)如图所示为描述甲、乙两个点电荷在空间产生的电场的部分电场线，下列说法中，正确的是(

)A.甲、乙带同种电荷B.甲的电荷量小于乙的电荷量C.除无穷远处外，乙的右侧存在某处的电场强度为0D.除无穷远处外，甲的左侧存在某处的电场强度为0例7

C1.静电平衡的本质：分布在_________________________在导体内部产生的电场与外加电场的合电场强度为0，即E0=－E'。

2.常见情景(1)实心导体：导体内部无电荷，电荷只分布在导体外表面上。(2)空腔导体：空腔内无电荷时，电荷分布在外表面上(内表面无电荷)；空腔内有电荷时，内表面因静电感应出现等量的异号电荷，外表面有感应电荷。考点五静电平衡、静电的防止与利用导体外表面的电荷甲

乙

丙3.尖端放电(1)导体尖端周围电场使空气____________，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。

(2)应用：建筑物的顶端安装上避雷针以达到避免雷击的目的；高压设备中导体的表面尽量光滑会____________电能的损失。

4.静电屏蔽(1)处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为________，从而外电场对壳内仪器不会产生影响。

(2)应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压输电线上方还有两条导线与大地相连，即形成一个稀疏的金属“网”。电离减少0(2025·嘉兴一模)如图所示，人站在圆形金属笼内，与10万伏直流高压电源相连的导体棒靠近笼外侧时，导体棒顶端与笼之间产生巨大的火花，但笼内的人却毫发无损。若将不带电的圆形金属笼置于水平向右的匀强电场中，此时笼内、外电场线分布可能正确的是(

)例8【解析】根据静电屏蔽的特点可知，金属笼内电场强度为0，金属笼左侧外表面感应出负电荷，右侧外表面感应出正电荷，金属笼为等势体，电场线与金属笼表面垂直，C正确。A.

B.C.D.C(2026·杭州一模)如图所示，接地金属球壳外的A点、球壳内的B点与球心O处于同一竖直线上，球壳外M、N两点关于AO对称，在A点锁定一负点电荷Q，则(

)A.B点的电势等于O点的电势B.Q在球心O处产生的场强为零C.M、N两点的场强相同，电势也相同D.解锁后向下运动过程中，静电力对其做负功例9

A课时作业答案速对第九单元第22讲静电场中力的性质题号1234567答案BDCCBAD题号89101112答案ACBAB1.(2025·宁波S9联考)下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针(图甲)、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线(图乙)、燃气灶中的针尖状点火器(图丙)、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业(图丁)，关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法中正确的是(

)A.图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽B.图乙中与大地相连的两条导线的作用和图丁中工作服内的金属丝的作用是相同的C.图丙中的点火器是利用摩擦起电的原理进行点火的D.图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的B甲

乙

丙

丁【解析】避雷针的工作原理主要是利用尖端放电避免雷击，A错误；高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，与工作服内掺入的金属丝，都是利用了静电屏蔽的原理，B正确，D错误；点火器是利用高压尖端放电的原理，而工作服内掺入的金属丝，是利用了静电屏蔽的原理，C错误。2.(2025·广西卷)用带电玻璃棒接触验电器的金属球，移走玻璃棒，验电器内的两片金属箔张开，稳定后如图。图中a、b、c、d四点电场强度最大的是(

)A.a点

B.b点

C.c点

D.d点【解析】b、c两点分别在金属外壳内部和金属杆的内部，则两点的场强均为0；在金属箔上的最下端电荷分布比金属球上更密集，且d点距离金箔的下端较近，可知d点的场强比a点大，则电场强度最大的点在d点，D正确。D3.如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，O点为A、B点电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，下列说法中，正确的是(

)A.A、B可能带等量异种电荷B.A、B可能带不等量的正电荷C.同一试探电荷在a、b两点处所受的静电力大小相等，方向相反D.a、b两点处无电场线，故其电场强度为零【解析】由于电场线关于虚线对称，O点为A、B点电荷连线的中点，结合等量异种与等量同种点电荷电场线的分布特点，可知A、B带等量正电荷，A、B错误；a、b为其连线的中垂线上对称的两点，根据等量正点电荷电场线的分布特点，可知a、b两点处的电场强度大小相等、方向相反，则同一试探电荷在a、b两点处所受的静电力大小相等、方向相反，C正确；电场线是为了形象描述看不见、摸不着的电场而人为假想的，其分布的疏密程度表示电场强度的大小，a、b两点处虽然无电场线，但其电场强度不为零，D错误。C4.(2025·浙江金砖联盟)如图所示，在x轴上固定有两个点电荷Q1、Q2，电荷量分别为＋q和－4q，取无穷远处电势为0，下列说法中，正确的是(

)

A.在x轴上(无穷远处除外)，电场强度为0的点有两个B.在x轴上(无穷远处除外)，电场强度为0的点有三个C.在x轴上(无穷远处除外)，电场强度为0的点有一个D.在x轴上(无穷远处除外)，没有电场强度为0的点【解析】将Q2看作两个点电荷，电荷量分别为－q、－3q，根据两等量异种点电荷周围的电场分布可知，在x轴上(无穷远处除外)，＋q、－q在Q1左侧的电场强度向左、Q1和Q2之间的电场强度方向向右、在Q2右侧的电场强度向左；根据负点电荷周围的电场分布可知，在x轴上(无穷远处除外)，－3q在Q1左侧的电场强度向右、Q1和Q2之间的电场强度方向向右、在Q2右侧的电场强度向左；则由电场强度的叠加原理可知，在x轴上(无穷远处除外)，＋q、－q、－3q在Q1左侧存在一个电场强度为0的点，即在x轴上(无穷远处除外)，电场强度为0的点有一个，A、B、D错误，C正确。C

B6.如图所示，完全相同的四分之一绝缘圆弧所带电荷量的绝对值相等，且电荷均匀分布。下列四种放置方法中坐标原点均与圆弧的圆心重合，则坐标原点处电场强度最大的是(

)A.B.C.D.A【解析】根据题意，每个四分之一圆弧在O点形成的电场强度大小均相等(设为E)，但方向有所不同，如图所示，可知A选项对应坐标原点O处场强最大。A.B.C.D.7.(2025·浙江G2联盟)如图所示为一个均匀带正电的细圆环，电荷量为Q，其半径为R。取环的中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设x轴上某点