靜電場一章涉及的概念多、規(guī)律多，是歷年高考命題選材的重點內(nèi)容。本文從靜電場特點出發(fā)，以“2”為主線，梳理本章知識點，以供參考。

“2”種電荷

自然界只存在兩種電荷，即正電荷和負電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的是正電荷；用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的是負電荷。同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引。

“2”個基本定律

（1）電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造也不能消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。

（2）庫侖定律：真空中兩個靜止的點電荷之間的作用力與這兩個電荷所帶電量的乘積成正比，和它們距離的平方成反比，作用力的方向沿著這兩個點電荷的連線。

“2”種模型

（1）點電荷：當帶電體的距離比他們的自身大小大得多，以至于帶電體的形狀、大小、電荷的分布狀況對它們之間的相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體可以看作帶電的點，叫點電荷，是一種理想化的模型。

（2）試探電荷：又叫檢驗電荷，具備體積小、電荷量?。ú恢劣趯υ妶龅膱鰪姺植荚斐捎绊懀┑奶攸c，是研究電場的性質(zhì)時引入的另一種理想電荷。

“2”種疊加

電場疊加原理:電場強度是矢量，空間中某點的電場若由幾個場源共同激發(fā)時，要用矢量求和原則(即平行四邊形定則)確定該點的電場強度；電勢是標量，所以多個場源對某點引起的電勢要用代數(shù)求和的方法進行求解。

“2”個比值定義

是電場強度的定義式，適用于任何電場；是電容器電容的定義式，表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其數(shù)值等于兩極板間電壓為 1V時，電容器所帶的電荷量。

“2” 種電場

（1)是真空中點電荷所形成的電場的決定式，適用于真空中靜止的點電荷；

（2）是電場強度與電勢差的關(guān)系式，適用于勻強電場，其中是電場中兩點之間沿電場線的距離。

【例1】有一水平方向的勻強電場，場強為。在電場內(nèi)的豎直平面內(nèi)作半徑為1的圓，圓心處放置電量為的正點電荷，則圓周上點處的場強大小為______，方向________。

解析：點電荷在處場強大小為：

，方向豎直向上，故由場強疊加法則易知處實際場強為，方向與水平方向夾角為。

“2”個基本觀點

（1）力的性質(zhì)：電場力由電荷所帶電量與電場在該點的電場強度兩因素決定，正電荷受電場力方向與相同，負電荷受電場力方向與相反。

（2）能的性質(zhì)：電勢，電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢點的選擇有關(guān)，一般選大地或無窮遠處的電勢為零；電勢差，電場中兩點間的電勢差與零電勢點的選擇無關(guān)。

“2”種圖形

為了形象地描述電場，法拉第假想出了電場線和等勢面。電場線用以描述力的性質(zhì)，等勢面用以描述能的性質(zhì)。

（1) 電場線

靜電場是有源無旋場，電場線可以看作從正電荷發(fā)出，負電荷終止的，任何兩條電場線都不會相交。電場線的疏密程度表示場強的大小，切向表示場強的方向。點電荷的電場線是一簇輻射狀的直線，離電荷越近越密；勻強電場的電場線是一簇等距平行直線。

（2) 等勢面

等勢面由等勢點構(gòu)成，任兩等勢點之間的電勢差為零，所以在等勢面上移動電荷時電場力不做功。點電荷的等勢面是一簇同心球面，離電荷越近越密；勻強電場的等勢面是一簇垂直于電場線的等距平行平面。

“2”個關(guān)系

（1)電場力做功與電勢差之間的關(guān)系：在電場中兩點間移動電荷所做功的大小和電荷所帶電荷量及兩點間電勢差有關(guān)，與運動路徑無關(guān)，不論是恒力還是變力，電場力所做的功都可以使用進行計算。

(2)電場力做功與電勢能轉(zhuǎn)化的關(guān)系：電場力做功的過程是電勢能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，電場力做了多少功，就有多少電勢能和其他形式的能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。

【例2】將一正電荷從無窮遠處移向電場中點，電場力做功為J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無窮遠處，電場力做功為J，則、兩點的電勢、有如下關(guān)系（    ）

A．＜＜   B．＞＞    C．＜＜   D．＞＞

解析：取無窮遠電勢，根據(jù)動能定理：

對正電荷：         

對負電荷：          

所以＜＜，選項C正確

靜電感應問題的兩種觀點：遠近觀與整體觀

“遠近觀”是指：處于靜電平衡狀態(tài)的導體，離場源電荷較近和較遠的兩端將分別感應出等量的異種電荷，而導體的中間部分因感應電荷極少，可認為無感應電荷產(chǎn)生；“整體觀”是指：當把兩個或多個原來彼此絕緣的導體接觸或用導線連接時，就可把它們看作是一個大導體，再用“遠近觀”判斷它們帶電情況，有些問題中所提到的“用手觸摸某導體”其實就是導體通過人體與大地構(gòu)成一個大導體。

【例3】如圖，導體棒靠近帶正電的導體放置．用手觸摸端，問帶電情況。

解析：由靜電感應特點知，導體棒靠近場源電荷的近端感應上異種電荷而帶負電，遠端應感應上同種電荷而帶正電，而將手去觸摸，實質(zhì)上相當于用人體將導體棒與大地連接而構(gòu)成了一新的大導體，新導體的近端還是，但遠端應在地球上而不再是，故帶負電，不帶電。

平行板電容器的“2”類典型問題

⑴平行板電容器充電后，若保持其始終與直流電源相連，則電容器兩端的電壓恒定，所以有

電量而。

⑵電容器充電后斷開電源，則極板的帶電量Q恒定，所以有

【例4】平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一正電荷（電量很?。┕潭ㄔ?sub>點，如圖所示，以表示兩極板間的電場強度，表示電容器兩極間的電壓；表示正電荷在點的電勢能。若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（    ）

A．變小，不變  B．變大，變大

C．變小，不變  D.不變，不變

解析：由極板間距離減小，知電容增大；由充電后與電源斷開，知帶電量不變；由可得極板間電壓減小。根據(jù)和得。再由得。即由決定．而及都不變，所以不變。而點與負極板間的距離不變，所以可知與負極板間的電壓不變，即點的電勢不變，那么正電荷的電勢能，。本題選AC。

帶電粒子在勻強電場中的“2”種常見運動

（1）直線運動：

當帶電粒子平行進入勻強電場時，僅在電場力作用下做加速或減速直線運動，如右圖，設(shè)極板間的電壓為，兩極板間的距離為，極板長度為。對粒子由動能定理可得 ，化簡得 ，的電性決定了粒子加速還是減速，但不論粒子電性是什么，達右板時的速度是由極板電壓，粒子的比荷和初速度共同決定的，而與極板間距、場強大小等其他因素無關(guān)。

（2）曲線運動：

a．運動狀態(tài)分析：

帶電粒子垂直于勻強電場的場強方向進入電場后，受到恒定的電場力作用，且與初速度方向垂直，因而做勻變速曲線運動——類似平拋運動如圖6所示。

b.運動特點分析：

帶電粒子在垂直電場方向做勻速直線運動：，，在平行電場方向，帶電粒子做初速度為零的勻加速直線運動：，，通過電場區(qū)域的時間：，粒子通過電場區(qū)域的側(cè)移距離：，粒子通過電場區(qū)域偏轉(zhuǎn)角：，帶電粒子從極板的中線射入勻強電場，其出射時速度方向的反向延長線交于入射線的中點。所以側(cè)移距離也可表示為：。

【例5】如圖所示，質(zhì)量為，帶電量為的正電微粒（重力不計），經(jīng)過勻強電場中的點時速度為，方向與電場線垂直，運動到點時速度大小為。已知、兩點間的距離為。求：

（1）、兩點的電勢差；

（2）電場強度的大小。

解析：帶電粒子垂直于勻強電場的場強方向進入電場后，受到水平方向恒定的電場力作用，且與初速度方向垂直，做類平拋運動。

（1）對粒子，根據(jù)動能定理可得：，得。

（2）垂直電場方向上粒子做勻速運動，，沿電場力方向上勻加速運動，，，又，。解得：。