第22讲　电场力的性质

第22讲电场力的性质目标要求1.理解库仑定律的内容及适用条件，并会用来解决有关问题。2.理解电场强度的概念，会计算电场强度的大小、判断电场强度方向。3.理解电场线的特点，掌握几种常见电场线的分布。4.知道静电的防止及利用。目录CONTENTS立足“四层”·夯基础着眼“四翼”·探考点课时跟踪训练立足“四层”·夯基础ccccccccc双基落实1.

易错判断（1）任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。

（

√

）

（3）电场中某点的电场强度方向与负电荷在该点所受的静电力的方向相

反。

（

√

）（4）电场线的方向，即为带电粒子的运动方向。

（

×

）（5）静电平衡时，感应电荷在导体内部某点产生的电场强度一定与外电

场在该点产生的电场强度相同。

（

×

）√×√××

A.3∶1B.9∶1C.1∶3D.1∶9

√着眼“四翼”·探考点考点一电荷守恒定律库仑定律两个带电球体间库仑力的分析

2.

对于两个距离较近的带电金属球：要考虑金属球表面电荷的重新分布，

如图所示。

〔多选〕（2025·河北高考8题）如图，真空中固定在绝缘台上的两个

相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于

小球直径，两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小

球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则

Q∶q的绝对值可能是（

）A.1B.2C.3D.5AD

如图所示，在一条直线上有两个相距0.4

m的点电荷A、B，A带电荷

量为＋Q，B带电荷量为－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷

均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电情况及位置应为（

）A.

－4Q，B的右边0.4

m处B.

＋4Q，B的左边0.2

m处D

解决三个自由点电荷的平衡问题的两个关键（1）平衡条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷

平衡的位置是另外两个点电荷的合电场强度为零的位置。（2）平衡规律

（2025·湖南高考5题）如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端

固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，

轻绳与竖直方向的夹角为60°，两球连线与轻绳的夹角为30°，整个系统

在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（

）A.

A球静止时，轻绳上拉力为2mgB.

A球静止时，A球与B球间的库仑力为2mgC.

若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为gD.

若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小C

解决库仑力作用下平衡问题的方法

库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相

同的，只是在原来受力的基础上多了静电力。具体步骤如下：考点二

电场强度的理解和叠加

1.

电场强度公式的比较

2.

电场强度的叠加（1）电场强度的叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单

独在该处所产生的电场强度的矢量和。（2）运算法则：平行四边形定则。

（2026·四川宜宾模拟）真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐

标轴上A、B两点的坐标分别为0.2

m和0.7

m。在A点放一个带正电的试探

电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力

的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷的电荷量q的关系

分别如图中直线a、b所示。忽略A、B间的作用力。下列说法正确的是

（

）A.

B点的电场强度大小为0.25

N/CB.

A点的电场强度的方向沿x轴负方向C.

点电荷Q的位置坐标为0.3

mD.

点电荷Q是正电荷C

〔多选〕（2025·湖北高考10题）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AD

将五个点电荷等效并画出电场强度的矢量图，如图乙所示解析：如图甲所示求解非点电荷带电体的电场强度的“巧法”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，简化

复杂电场的叠加问题微元法将带电体分成许多电荷元，每个电荷元看成点电荷，先根据点电

荷电场强度公式求出每个电荷元的电场强度，再结合对称性和电

场强度叠加原理求出合电场强度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

悉的电场情景填补法将有缺口的带电圆环补为完整圆环，或将半球面补为完整球面，

然后再应用对称的特点进行分析，有时还要用到微元思想

D

均匀带电的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。如图所示，在半球面AB上均匀分布着正电荷，总电荷量为q，

球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两

点，OM＝ON＝2R。已知M点的电场强度大小为E，则N点的电场强度大小

为（

）A

考点三

电场线的理解及应用

两种等量点电荷电场线的比较比较等量异种点电荷等量正点电荷电场线分布图

电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O点最小，但不为零O点为零比较等量异种点电荷等量正点电荷中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐

减小O点最小，向外先变大后

变小关于O点对称位置的电场强度A与A'、B与B'、C与C'等大同向等大反向

〔多选〕（2026·河南郑州模拟）电场线能直观地反映电场的分布情

况。图甲是等量异种点电荷形成的电场；图乙中，O是电荷连线的中点，

E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D分别是两电荷连线

上关于O对称的两点。则（

）A.

E、F两点电场强度相同B.

A、D两点电场强度不同C.

B、O、C三点中，O点电场强度最小D.

从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大AC解析：等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势

线垂直，因此E、F两点电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上关于

O对称的两点，则其电场强度大小也相等，故A正确；根据对称性可知，

A、D两点处电场线疏密程度相同，则A、D两点电场强度大小相等，由题

图甲、乙可知，A、D两点电场强度方向相同，故B错误；由题图甲、乙可

知，对于B、O、C三点，O点处的电场线最稀疏，电场强度最小，故C正

确；由题图可知，电子从C点向O点运动过程中，电场强度逐渐减小，则静

电力逐渐减小，由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐减小，故D错误。电场线的应用考点四

静电的防止与利用

B.

金属球外表面上的正电荷的电荷量为＋（q＋Q）√√

2.

〔多选〕（2026·浙江宁波期末）下列有关电学知识的说法，正确的是

（

）A.

图甲在加油站给车加油前，

触摸一下静电释放器是为

了导走加油枪上的静电B.

图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电原理而制成的C.

图丙中野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方

还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压

线屏蔽起来，使其免遭雷击D.

图丁为一根优质电话线，给话筒线套上金属外衣，可以起到静电屏蔽

的效果，防止干扰信号从话筒线上“入侵”√√√解析：

给车加油前触摸一下静电释放器的目的是将人体所带电荷导

走，故A错误；家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电原理制成的，故B

正确；三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属

“网”，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故C正确；给话筒线套上金属

外衣，可以起到静电屏蔽的效果，防止干扰信号从话筒线上“入侵”，故

D正确。处于静电平衡状态导体的特点（1）导体内部的电场强度处处为零。（2）导体是一个等势体，导体表面是等势面。（3）导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直。（4）导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上。（5）在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度（单位面积上的电荷

量）越大，凹陷的位置几乎没有净电荷。课时跟踪训练

1.

（2026·山东临沂模拟）对教材中几幅插图所涉及的物理现象或原理，

下列说法正确的是（

）A.

甲图中，实验者可站立在

地面上完成实验B.

乙图中，“雷火炼殿”会导致殿内物品受损C.

丙图中，导线外层包裹“金属外衣”为了防止尖端放电D.

丁图中，锯条接电源负极，金属片接正极，瓶中烟尘最终被吸附到带

正电的金属片上123456√解析：

甲图中，属于接触带电，电荷从带电球转移到该女生，人体为

导体，若站立在地面上电荷会转移到大地，不会出现人体带电现象，不能

完成实验，故A错误；金殿本身作为金属物品，处在雷电的电场里起到静

电屏蔽的作用，故“雷火炼殿”不会导致殿内物品受损，故B错误；包裹

的金属外衣是为了实现电磁屏蔽，防止干扰，故C错误；锯条接电源负

极，金属片接正极，瓶中带负电的烟尘在电场力的作用下，最终被吸附到

带正电的金属片上，故D正确。1234562.

在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d。已知a点的电场强度大

小为E，方向与ab连线成60°角，b点的电场强度方向与ab连线成30°角，

如图所示。则点电荷Q的电性和b点的电场强度大小为（

）A.

正电、3EB.

负电、3E√123456

1234563.

（2024·新课标卷18题）如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均

系在天花板的O点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；小球处在某

一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相

等，则（

）A.

两绳中的张力大小一定相等B.

P的质量一定大于Q的质量C.

P的电荷量一定小于Q的电荷量D.

P的电荷量一定大于Q的电荷量√123456

123456

4.

（2026·天津和平区模拟）把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以

模拟出电场的分布情况。图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照

片，图乙为简化后的电场线分布情况，则（

）A.

由图甲可知，电场线是真实存在的B.

图甲中，没有头发屑的地方没有电场C.

图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度D.

在图乙电场中由A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点√123456解析：

电场线是假想的曲线，不是真实存在的，故A错误；题图甲中，

没有头发屑的地方同样也有电场存在，故B错误；题图乙中A点的电场线较

B点密集，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，故C正确；因A、B之

间的电场线为曲线，根据物体做曲线运动的条件可知，在题图乙电场中由

A点静止释放的质子不可能沿电场线运动到B点，故D错误。1234565.

如图所示，一负电荷仅在静电力作用下从a点运动到b点，在a点的速度

大小为v0，方向与电场方向相同。该电荷从a点到b点的v-t图像正确的是

（

）√123456解析：

由题图可知从a点到b点过程中，电场线分布越来越密，则电场

强度增大，所以负电荷所受静电力增大，根据牛顿第二定律知，电荷的加

速度也增大，