第7章 第1讲 电场力的性质—2021届高中物理一轮复习讲义（机构）

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第七章 电场
第 1 讲 电场力的性质
【教学目标】1、理解电场强度的定义、意义及表示方法；
2、熟练掌握各种电场的电场线分布，并能利用它们分析解决问题；
3、会分析、计算在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题。
【重、难点】在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题
【知识梳理】
（1）任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。( )
（2）点电荷和电场线都是客观存在的。( )
（3）根据 F＝k，当 r→0时，F→∞。( )
（4）电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力
成正比。( )
（5）电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向。( )
（6）真空中点电荷的电场强度表达式 E＝中，Q就是产生电场的点电荷。( )
（7）在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同。( )
（8）电场线的方向即为带电粒子的运动方向。( )
（1）1785 年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
（2）1837 年，英国物理学家 最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。
（3）1913 年，美国物理学家 通过油滴实验精确测定了元电荷 e的电荷量，获得诺贝尔奖。
考点一 库仑定律及库仑力作用下的平衡
1．对库仑定律的两点理解
（1）F＝k，r指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球心间距。
（2）当两个电荷间的距离 r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大。
2．解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤
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
基础上多了电场力。具体步骤如下：
3．“三个自由点电荷平衡”的问题
（1）平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷
产生的合电场强度为零的位置。
（2）
例1、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＋Q，B带电－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的带电性质及位置应
为(　　)
A．正，B的右边 0.4 m 处 B．正，B的左边 0.2 m 处
C．负，A的左边 0.2 m 处 D．负，A的右边 0.2 m 处
例2、（多选）如图所示，把 A、B两个相同的导电小球分别用长为 0.10 m 的绝缘细线悬挂于 OA和
OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与 A球接触，棒移开后将悬点 OB移到OA点固定。两球接触后分开，
平衡时距离为 0.12 m。已测得每个小球质量是 8.0×10－4 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度
g＝10 m/s2，静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，则(　　)
A．两球所带电荷量相等 B．A球所受的静电力为 1.0×10－2 N
C．B球所带的电荷量为 4×10－8 C D．A、B球连线中点处的电场强度为 0
例3、（多选）如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球 A、B分
别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球
B，则两球静止于图示位置，如果将小球 B向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则两个小球的
受力情况与原来相比(　　)
d
O
AB
L
A．推力F将增大 B．竖直墙面对小球 A的弹力增大
C．地面对小球 B的弹力一定不变 D．两个小球之间的距离增大
变式1、（多选）如图所示，已知带电小球 A、B的电荷分别为 QA、QB，OA=OB，都用长 L的丝线
悬挂在 O点。静止时A、B相距为 d。为使平衡时 AB 间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（
）
A．将小球 A、B的质量都增加到原来的 2倍
B．将小球 B的质量增加到原来的 8倍
C．将小球 A、B的电荷量都减小到原来的一半
D．将小球 A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球 B的质量增加到原来的 2倍
变式2．(多选)一根套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球 A通过绝缘细线系在细环上，另一
带正电的小球 B固定在绝缘支架上，A球处于平衡状态，如图所示．现将B球稍向右移动，当 A小
球再次平衡（该过程A、B两球一直在相同的水平面上）时，细环仍静止在原位置，下列说法正确
的是(　　)
A．细线对细环的拉力保持不变 B．细线对带电小球 A的拉力变大
C．细环所受的摩擦力变大 D．粗糙杆对细环的支持力变大
变式3．（多选）如图所示，质量分别是 m1和m2，电荷量分别是 q1和q2的小球，用长度不等的绝
缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是 α和β（α>β），两小球恰在同一水平线上，
那么 (　　)
A．q1一定大于 q2 B．两球一定带异种电荷
C．m1一定小于 m2 D．m1所受的电场力一定大于 m2所受的电场力
变式4．(多选)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为 0.1 kg 的小球 A悬挂到水平板
的M、N两点，A上带有 Q＝3.0×10－6 C 的正电荷．两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为
F1和F2．A的正下方 0.3 m 处放有一带等量异种电荷的小球 B，B与绝缘支架的总质量为 0.2 kg（重
力加速度g取10 m/s2；静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，A、B球可视为点电荷），则(　　)
A．支架对地面的压力大小为 2.0 N
B．两线上的拉力大小 F1＝F2＝1.9 N
C．将B水平右移，使 M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小 F1＝1.225 N，F2＝1.0 N
D．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小 F1＝F2＝0.866 N
考点二 电场强度的计算与叠加
1．电场强度三个表达式的比较
E＝E＝k E＝
公式意义 电场强度定义式 真空中点电荷电场强度的
决定式
匀强电场中 E与U的
关系式
适用条件
决定因素 由电场本身决定，
与q无关
由场源电荷 Q和场源电荷
到该点的距离 r共同决定
由电场本身决定，d
为 距离
相同点
矢量，遵守平行四边形定则
单位：1 N/C＝1 V/m
2．电场强度的叠加
（1）叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷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。
例4．AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为 O．将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放
在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可
在圆周上再放一个适当的点电荷 Q，则该点电荷 Q (　　)
A．应放在A点，Q＝2q B．应放在B点，Q＝－2q
C．应放在C点，Q＝－q D．应放在D点，Q＝－q
变式5．直角坐标系xOy 中，M、N两点位于 x轴上，G、H两点坐标如图所示，M、N两点各固定
一负点电荷，一电荷量为 Q的正点电荷置于 O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用 k
表示．若将该正点电荷移到G点，则 H点处场强的大小和方向分别为(　　)
摘要：

第七章电场第1讲电场力的性质【教学目标】1、理解电场强度的定义、意义及表示方法；2、熟练掌握各种电场的电场线分布，并能利用它们分析解决问题；3、会分析、计算在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题。【重、难点】在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题【知识梳理】（1）任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。()（2）点电荷和电场线都是客观存在的。()（3）根据F＝k，当r→0时，F→∞。()（4）电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比。()（5）电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向。()（6）真空中点电荷的电场强度表达式E＝中，Q...

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