2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第1講 電場力的性質(zhì)

第1講電場力的性質(zhì)

【目標(biāo)要求】1.了解靜電現(xiàn)象，能用電荷守恒的觀念分析靜電現(xiàn)象2知道點電荷模型，體會科

學(xué)研究中的物理模型方法.掌握并會應(yīng)用庫侖定律.3.知道電場是一種物質(zhì).掌握電場強度的

概念和公式，會用電場線描述電場.

考點一電荷守恒定律

【基礎(chǔ)回扣】

1.元電荷、點電荷

(1)元電荷：e=XlCT9c,所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍.

(2)點電荷：代表帶電體的有一定電荷量的點，忽略帶電體的大小、形狀及電荷分布狀況對它

們之間的作用力的影響的理想化模型.

2.電荷守恒定律

(1)內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(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；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變.

(2)三種起電方式：摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電.

(3)帶電實質(zhì)：物體得失電子.

(4)電荷的分配原則：兩個形狀、大小相同且?guī)N電荷的同種導(dǎo)體，接觸后再分開，二者帶

等量同種電荷,若兩導(dǎo)體原來帶異種電荷，則電荷先中和,余下的電荷再平分.

1.(電荷、電荷守恒定律)(多選)M和N是兩個不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電且所

帶電荷量為XHT10C,下列判斷正確的有()

A.摩擦前在M和N的內(nèi)部沒有任何電荷

B.摩擦的過程中電子從M轉(zhuǎn)移到N

C.N在摩擦后一定帶負(fù)電且所帶電荷量為XIO-ioc

D.M在摩擦過程中失去Xlor。個電子

答案BC

解析摩擦前M和N都不帶電，是指這兩個物體都呈電中性，沒有“凈電荷”，也就是沒有

得失電子，但內(nèi)部仍有相等數(shù)量的正電荷和負(fù)電荷，選項A錯誤；M和N摩擦后M帶正電

荷，說明M失去電子，電子從M轉(zhuǎn)移到N,選項B正確；根據(jù)電荷守恒定律，M和N這個

與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)原來電荷量的代數(shù)和為0,摩擦后電荷量的代數(shù)和應(yīng)仍為0,選項

C正確；元電荷的值為Xl(pi9C,摩擦后M帶正電且所帶電荷量為Xl(pioC,由于M帶電

荷量應(yīng)是元電荷的整數(shù)倍，所以M在摩擦過程中失去IO51個電子，選項D錯誤.

考點二庫侖定律的理解和應(yīng)用

【基礎(chǔ)回扣】

1.庫侖定律

⑴內(nèi)容

真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的

二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.

⑵表達式

F二畔,式中左=X109N.m2/C2,叫作靜電力常量.

(3)適用條件

真空中的靜止點電荷.

①在空氣中，兩個點電荷的作用力近似等于真空中的情況，可以直接應(yīng)用公式.

②當(dāng)兩個帶電體間的距離遠(yuǎn)大于其本身的大小時，可以把帶電體看成點電荷.

(4)庫侖力的方向

由相互作用的兩個帶電體決定，即同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.

【技巧點撥】

1.庫侖定律適用于真空中靜止點電荷間的相互作用.

2.對于兩個均勻帶電絕緣球體，可將其視為電荷集中在球心的點電荷，r為球心間的距離.

3.對于兩個帶電金屬球，要考慮表面電荷的重新分布，如圖1所示.

圖1

(1)同種電荷：尸＜?xì)q；

(2)異種電荷：F＞華

4.不能根據(jù)公式錯誤地認(rèn)為r-0時，庫侖力F-8,因為當(dāng)廠一0時，兩個帶電體已不能看

作點電荷了.

庫侖定律與電荷守恒定律的結(jié)合

【例1】使兩個完全相同的金屬小球(均可視為點電荷)分別帶上一3。和+5Q的電荷后，將它

們固定在相距為。的兩點，它們之間庫侖力的大小為E.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，

再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為B，則為與凡之比為()

A.2：1B.4：1

C.16：1D.60：1

答案D

解析開始時，由庫侖定律得：C年30,相互接觸并分開后，帶電荷量均變?yōu)?。，

距離變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)庫侖定律得：F2=E：%,可知*=平，選項D正確.

庫侖力的疊加

t例2，（2018?全國卷IJ6）如圖2,三個固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab

=5cm,be—3cm,c〃=4cm.小球c所受庫侖力的合力的方向平行于〃、人的連線.設(shè)小球〃、

b所帶電荷量的比值的絕對值為k,貝lj（）

圖2

A.。、/?的電荷同號，

B.〃、方的電荷異號，左=￥

64

C.a、b的電荷同號，左=萬

64

D.。、。的電荷異號，％=而

答案D

解析由小球c所受庫侖力的合力的方向平行于〃、Z?的連線知〃、Z;帶異號電荷.〃對c的

庫侖力￡=等①

b對C的庫侖力Fb號繇②

設(shè)合力向左，如圖所示，根據(jù)相似三■角形得卓=

由①②③得—J=鏈=合若合力向右，結(jié)果仍成立，D正確.

Qb（beyL/

庫侖力作用下的平衡

1例3，（多選X2016?浙江卷19）如圖3所示，把4、8兩個相同的導(dǎo)電小球分別用長為m的

絕緣細(xì)線懸掛于0A和OB兩點.用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點OB移

到OA點固定.兩球接觸后分開，平衡時距離為m.已測得每個小球質(zhì)量是XIOFkg,帶電

小球可視為點電荷，重力加速度g=10m/s2,靜電力常量％=X109N.m2/C2,則（）

圖3

A.兩球所帶電荷量相等

B.A球所受的靜電力為XICHN

C.B球所帶的電荷量為49XlO^c

D.A、3兩球連線中點處的電場強度為0

答案ACD

解析兩相同的小球接觸后電荷量均分，故兩球所帶電荷量相等，選項A正確；如圖所示，

由幾何關(guān)系可知，兩球分開后，懸線與豎直方向的夾角為。=37。，A球所受的電場力尸=

mgtan37°=X10"4X10XN=XIO_3N,選項B錯誤；根據(jù)庫侖定律得，尸=/拶=瞪，解

得?='/華='/C=44><10-8c,選項C正確；A、8兩球帶等量的同種電

K\1，X1U

荷，故在A、8兩球連線中點處的電場強度為0,選項D正確.

涉及庫侖力的平衡問題，其解題思路與力學(xué)中的平衡問題一樣，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多

了庫侖力，具體步驟如下：

2.（庫侖力的疊加）（2019?湖北宜昌市元月調(diào)考）如圖4所示，在邊長為/的正方形的每個頂點

都放置一個點電荷，其中a和匕電荷量均為+q,c和d電荷量均為一/靜電力常量為七則a

電荷受到的其他三個電荷的靜電力的合力大小是（）

圖4

A0R也好

A.ULJ.

蝮逅

C.pU.2祥

答案D

解析a和b電荷量為+q,c和d電荷量為一q,則c、1電荷對a電荷的庫侖力為引力，b

電荷對。電荷的庫侖力為斥力.根據(jù)庫侖定律，%根據(jù)力的合

成法則，a電荷受到的其他三個電荷的靜電力的合力大小為：尸=噤，故A、B、C錯誤，D

正確.

3.（庫侖力作用下的平衡）如圖5所示，在一絕緣斜面C上有一帶正電的小物體A處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，現(xiàn)將一帶正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從尸點移至4正上方的。點處，已

知P、A在同一水平線上，且在此過程中物體A和C始終保持靜止不動，A、B可視為質(zhì)點.關(guān)

于此過程，下列說法正確的是（）

圖5

A.地面對斜面C的摩擦力先增大后減小

B.地面對斜面C的摩擦力逐漸減小

C.物體A受到斜面的支持力一直減小

D.物體A受到斜面的支持力一直增大

答案B

解析如圖所示，以A和C整體為研究對象，設(shè)2對A的庫侖力大小為居與豎直方向的夾

角為6,根據(jù)平衡條件得汽=Fsin仇由于尸大小不變，6減小，則知地面對斜面C的摩擦力

逐漸減小，故A錯誤，B正確；以A為研究對象，分析可知，B對A的庫侖力垂直于斜面方

向的分力先逐漸增大后逐漸減小，設(shè)該分力為F,斜面傾角為a,根據(jù)平衡條件，斜面對A

的支持力FN'=mgcosa+尸，可知/N'先增大后減小，故C、D錯誤.

考點三電場強度的理解和計算

［基礎(chǔ)回扣3

1.電場

(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)；

(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用.

2.電場強度

(1)定義：放入電場中某點的電荷受到的靜電力與它的電荷量之比.

F

⑵定義式：￡=-;單位：N/C或V/m.

(3)矢量性：規(guī)定正電荷在電場中某點所受靜電力的方向為該點電場強度的方向.

3.點電荷的電場：真空中距場源電荷。為廠處的場強大小為￡=呼.

4.電場線的特點

(1)電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷.

(2)同一電場的電場線在電場中不相交.

(3)在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏.

t技巧點撥】

1.三個計算公式的比較

公式適用條件說明

F某點的場強為確定值，大小及方向

定義式E=~任何電場

q與q無關(guān)

E由場源電荷。和場源電荷到某點

決定式E=￥真空中點電荷的電場

的距離「決定

關(guān)系式E勻強電場是沿電場方向的距離

碧ad

2.等量同種和異種點電荷周圍電場強度的比較

比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷

電場線的分布圖

連線上O點場強最小，指

連線中點。處的場強為零

向負(fù)電荷一方

連線上的場強大小(從左到右)沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大

沿連線的中垂線由。點向外的。點最小，向外先變大后

。點最大，向外逐漸變小

場強大小變小

關(guān)于。點對稱點的場強（如A與

等大同向等大反向

A'、B與B'、C與C'等）

電場強度的理解和計算

t例41（多選）如圖6甲所示，在x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出），0、A、B為軸上三點.放

在4、2兩點的試探電荷受到的電場力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示.以x軸的

正方向為電場力的正方向，貝1（）

圖6

A.點電荷。一定為正電荷

B.點電荷。在A、8之間

C.A點的電場強度大小為2X103N/C

D.同一電荷在A點受到的電場力比在B點的大

答案BCD

解析由題圖乙知，兩直線都是過原點的傾斜直線，由場強的定義式可知，其斜率的絕對值

3

大小為各點的場強大小，則EA=2X103N/C,￡B=X10N/C=y,同一電荷在A點受到的電

場力比在3點的大，故選項C、D正確；由題圖知正試探電荷在A點受電場力為正，負(fù)試探

電荷在3點受電場力也為正，可得A、2兩點電場強度方向相反，則點電荷。在A、3之間，

且為負(fù)電荷，故選項A錯誤，B正確.

電場線的理解和應(yīng)用

1例5】用電場線能直觀、方便地比較電場中各點場強的強弱.如圖7甲是等量異種點電荷

形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點：。是兩點電荷連線的中點，E、E是連線中垂線上

相對于O點對稱的兩點，B、C和A、。也相對于。點對稱.則下列說法不正確的是（）

圖7

A.B、C兩點場強大小和方向都相同

B.A、。兩點場強大小相等，方向相反

C.E、0、尸三點比較，。點場強最強

D.B、0、C三點比較，。點場強最弱

答案B

4.（兩等量點電荷的電場）如圖8所示，真空中固定兩等量同種正點電荷，A08為兩電荷連線

的中垂線，其中A、B兩點關(guān)于。點對稱.某帶電粒子（重力忽略不計）在直線之間往返運

動，下列判斷一定正確的是（）

圖8

A.帶電粒子可能帶正電

B.在。點，帶電粒子的速度最大

C.在。點，帶電粒子的加速度最大

D.在A點（或8點），帶電粒子速度為零，加速度最大

答案B

解析等量同種點電荷連線的中垂線在連線上方場強方向向上，連線下方場強方向向下，所

以帶電粒子一定帶負(fù)電，帶電粒子從靜止開始先加速運動到。點，再減速運動到B點，所以

在。點，帶電粒子的速度最大，故A錯誤，B正確；等量同種點電荷連線中點場強為零，所

以在。點，帶電粒子的加速度為零，故C錯誤；等量同種點電荷連線中點場強為零，中垂線

上從。點往上場強先增大后減小，所以帶電粒子在A點（或2點），場強不一定最大，加速度

不一定最大，故D錯誤.

5.（電場線分布與運動圖象）一個負(fù)電荷從電場中的A點由靜止釋放，僅在電場力作用下沿電

場線由A點運動到2點，它運動的。一f圖象如圖9所示，則A、2兩點所在區(qū)域的電場線分

布情況可能是下列選項中的（）

圖9

答案C

解析由。一/圖象可知，負(fù)電荷在電場中做加速度增大的加速運動，故所受的電場力增大，

說明從A到B電場強度越來越大，電場線逐漸密集，且負(fù)電荷受力方向與電場方向相反，故

電場線方向由2指向A,故C正確，A、B、D錯誤.

考點四電場強度的疊加

1.電場強度的疊加（如圖10所示）

圖10

2.“等效法”“對稱法”和“填補法”

⑴等效法

在保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的電場情景變換為簡單的或熟悉的電場情景.

例如：一個點電荷+“與一個無限大薄金屬板形成的電場，等效為兩個異種點電荷形成的電

場，如圖11甲、乙所示.

圖11

⑵對稱法

圖12

利用空間上對稱分布的電荷形成的電場具有對稱性的特點，使復(fù)雜電場的疊加計算問題大為

簡化.

3

例如：如圖12所示，均勻帶電的;球殼在。點產(chǎn)生的場強，等效為弧BC產(chǎn)生的場強，弧BC

產(chǎn)生的場強方向，又等效為弧的中點M在。點產(chǎn)生的場強方向.

(3)填補法

將有缺口的帶電圓環(huán)或圓板補全為完整的圓環(huán)或圓板，或?qū)肭蛎嫜a全為球面，從而化難為

易、事半功倍.

3.選用技巧

(1)點電荷電場、勻強電場場強疊加一般應(yīng)用合成法即可.

⑵均勻帶電體與點電荷場強疊加一般應(yīng)用對稱法.

(3)計算均勻帶電體某點產(chǎn)生的場強一般應(yīng)用補償法或微元法.

點電荷電場強度的疊加和計算

1例6】直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標(biāo)如圖13所示.M、N兩

點各固定一負(fù)點電荷，一電荷量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零.靜

電力常量用左表示.若將該正點電荷移到G點，則〃點處場強的大小和方向分別為()

圖13

A.^沿y軸正向

B.^孝，沿y軸負(fù)向

C.^沿y軸正向

D.^孝，沿y軸負(fù)向

答案B

解析處于。點的正點電荷在G點處產(chǎn)生的場強大小為=挈，方向沿y軸負(fù)向；因為G點

處場強為零，所以M、N處兩負(fù)點電荷在G點產(chǎn)生的合場強大小E2=EI=4，方向沿y軸

正向；根據(jù)對稱性，M、N處兩負(fù)點電荷在H點產(chǎn)生的合場強大小昂=62=呼，方向沿y軸

負(fù)向；將該正點電荷移到G處，該正點電荷在H點產(chǎn)生的場強大小&方向沿y軸

正向，所以X點的場強大小￡=區(qū)一￡4=舞，方向沿y軸負(fù)向.

非點電荷電場強度的疊加和計算

1例7](2020?江蘇南京市模擬汝口圖14所示，在點電荷一“的電場中，放著一塊帶有一定電

荷量、電荷均勻分布的絕緣矩形薄板，為其對稱軸，。點為幾何中心.點電荷一q與a、

0、匕之間的距離分別為d、2d、3d,靜電力常量為公已知圖中a點的電場強度為零，則帶

電薄板在圖中。點產(chǎn)生的電場強度的大小和方向分別為（）

圖14

A竽，水平向右B字，水平向左

C?華+■水平向右D.品水平向右

答案A

解析因為a點的電場強度為零，所以帶電薄板在a點產(chǎn)生的電場強度與點電荷一q在a點

產(chǎn)生的電場強度等大反向，故帶電薄板在。點產(chǎn)生的電場強度大小為￡板。=半，方向水平向

左，由對稱性可知，帶電薄板在6點產(chǎn)生的電場強度大小￡1?.；,=￡%=*,方向水平向右，

A正確.

6.（多個點電荷電場強度的疊加和計算）如圖15所示，四個點電荷所帶電荷量的絕對值均為

Q,分別固定在正方形的四個頂點上，正方形邊長為a,靜電力常量為左，則正方形兩條對角

線交點處的電場強度（）

圖15

A.大小為崢Q,方向豎直向上

B.大小為曄絲，方向豎直向上

c.大小廬磬，方向豎直向下

D.大小為紅號Q,方向豎直向下

答案c

解析一個點電荷在兩條對角線交點處產(chǎn)生的場強大小為E=^~=彗,根據(jù)電場疊加原

島￥。

理，對角線上的兩異種點電荷在交點處的合場強為E合=2E=^p,故兩等大的場強互相垂直，

故正方形兩條對角線交點處的電場強度為￡總=、+E￡=%與Q,方向豎直向下，故選C.

7.（等效法的應(yīng)用）一無限大接地導(dǎo)體板前面放有一點電荷+。，它們在周圍產(chǎn)生的電場可

看作是在沒有導(dǎo)體板存在的情況下，由點電荷+Q與其像電荷一。共同激發(fā)產(chǎn)生的.像

電荷一。的位置就是把導(dǎo)體板當(dāng)作平面鏡時，電荷+Q在此鏡中的像點位置.如圖16所示，

已知+Q所在位置P點到金屬板的距離為3。為。尸的中點，abed是邊長為乙的正方

形，其中面邊平行于跖V.靜電力常量為比貝1］（）

圖16

A.a點的電場強度大小為E=4星

B.a點的電場強度大小大于匕點的電場強度大小

C.b點的電場強度和c點的電場強度相同

D.一正點電荷從a點經(jīng)b、c運動到d點的過程中電勢能的變化量為零

答案B

解析由題意可知，點電荷+。和金屬板MN周圍空間電場與等量異種點電荷產(chǎn)生的電場等

所以〃點的電場強度片=公卜+公2-%，A錯誤;

效,等量異種點電荷周圍的電場線分

布如圖所示，由圖可知瓦〉E》，B正確；圖中6、c兩點的場強方向不同，C錯誤；由于a點

的電勢大于1點的電勢，所以一正點電荷從。點經(jīng)b、c運動到1點的過程中電場力做正功，

電荷的電勢能減小，D錯誤.

8.（填補法的應(yīng)用）均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電

場.如圖17所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為分球面半徑為R,C。為通

過半球頂點與球心。的軸線，在軸線上有M、N兩點，~OM=~ON=2R,已知M點的場強

大小為E,則N點的場強大小為（）

圖17

A基-EB.條C墨-ED果+E

答案A

解析設(shè)在。點的球殼為完整的帶電荷量為%的帶電球殼，則在M、N兩點產(chǎn)生的場強大

小為瓦=懸^=綏.題圖中左半球殼在M點產(chǎn)生的場強為E,則右半球殼在M點產(chǎn)生的場強

為E'=Eo-E=^-E,由對稱性知，左半球殼在N點產(chǎn)生的場強大小為磊一￡,A正確.

課時精練

1.在電場中的某點放一個試探電荷，其電荷量為分受到的電場力為R則該點的電場強度

關(guān)于該點的電場強度說法正確的是（）

q

A.若移去試探電荷g,則該點的電場強度為0

B.若試探電荷的電荷量變?yōu)?q,則該點的場強變?yōu)?E

C.若放置到該點的試探電荷變?yōu)橐?“，則電場中該點的場強大小不變，但方向相反

D.若放置到該點的試探電荷變?yōu)橐?g,則電場中該點的場強大小、方向均不變

答案D

解析電場強度是采用比值定義法定義的，石=￡為比值定義式，在電場中某點的電場強度由

q

電場決定，與試探電荷在該點受到的力、試探電荷的電荷量、電性無關(guān)，故D正確.

2.（2021?黑龍江牡丹江市聯(lián)考）兩個可自由移動的點電荷分別放在A、B兩處，如圖1所示.A

處電荷帶正電，電荷量為Qi，B處電荷帶負(fù)電，電荷量為。2,>1221=421，另取一個可以自

由移動的點電荷。3,放在AB直線上，欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，貝!］（）

圖1

A.。3為負(fù)電荷，且放于A左方

B.Q為負(fù)電荷，且放于2右方

C.。3為正電荷，且放于4、2之間

D.Q為正電荷，且放于2右方

答案A

3.3個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑.球

1的帶電荷量為q,球2的帶電荷量為wq（n>0）,球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時球1、

2之間作用力的大小為E現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此

時1、2之間作用力的大小仍為「方向不變.由此可知（）

A.〃=3B.〃=4

C.n—5D.n—6

答案D

解析由于各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑，帶電小球可視為點電荷.設(shè)球1和球2之間

的距離為廣，則接觸前球1、2之間的作用力尸=必詈="號①

由于3個小球相同，球3先后與球2、1接觸后的電荷量變化見下表.

球1球2球3

接觸前qnq0

球3與球2接觸后q

球3與球1接觸后

(〃+2)gnq

42

接觸后球1、2之間的作用力歹,=k---一-%）

又由題意知尸=尸③

聯(lián)立①②③式，解得〃=6,D正確.

4.（多選）（2019?江蘇鹽城市模擬）如圖2所示,坐標(biāo)系中有兩個帶電荷量分別為+。和+3。的

點電荷.在C處放一個試探電荷，則試探電荷所受電場力的方向可能是下列選項圖中的（）

圖2

答案BD

解析根據(jù)點電荷形成的電場￡=母及電場強度的矢量合成法則可知，C點合場強的方向是

過C點緊靠x軸下方且斜向下，若試探電荷為正電荷，則所受的電場力與場強方向相同，若

試探電荷為負(fù)電荷，則所受的電場力與場強方向相反，選項B、D正確，A、C錯誤.

5.（2019?全國卷I」5）如圖3,空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和。用

相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，貝）

圖3

A.尸和。都帶正電荷

B.尸和。都帶負(fù)電荷

C.尸帶正電荷，。帶負(fù)電荷

D.尸帶負(fù)電荷，。帶正電荷

答案D

解析對P、。整體進行受力分析可知，在水平方向上整體所受電場力為零，所以P、。必

帶等量異種電荷，選項A、B錯誤；對P進行受力分析可知，。對尸的庫侖力水平向右，則

勻強電場對P的電場力應(yīng)水平向左，所以P帶負(fù)電荷，。帶正電荷，選項C錯誤，D正確.

6.如圖4所示，一電子沿等量異種點電荷連線的中垂線由A-O-B勻速飛過，電子重力不計,

則電子所受另一個力的大小和方向變化情況是（）

圖4

A.先變大后變小，方向水平向左

B.先變大后變小，方向水平向右

C.先變小后變大，方向水平向左

D.先變小后變大，方向水平向右

答案B

解析根據(jù)等量異種點電荷周圍的電場線分布知，從A-0-8,電場強度的方向不變，水平

向右，電場強度的大小先增大后減小，則電子所受電場力的大小先變大后變小，方向水平向

左，則外力的大小先變大后變小，方向水平向右，故B正確，A、C、D錯誤.

7.（20及山東濰坊市質(zhì)檢）如圖5所示，4、2為兩個等量的正點電荷，。點為連線的中點,

在連線中垂線上的尸點放一個負(fù)點電荷q（不計重力），由靜止釋放后，下列說法中正確的

是（）

圖5

A.負(fù)點電荷在從P點到。點運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大

B.負(fù)點電荷在從尸點到。點運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大

C.負(fù)點電荷運動到。點時加速度為零，速度達最大值

D.負(fù)點電荷越過。點后，速度越來越小，加速度越來越大，直到負(fù)點電荷速度為零

答案C

解析在兩個等量正點電荷連線中垂線上電場強度方向為。一尸，負(fù)點電荷q從尸點到。點

運動的過程中，電場力方向為尸一O,速度越來越大.但電場線的疏密情況不確定，電場強

度大小變化情況不確定，則負(fù)點電荷所受電場力大小變化情況不確定，加速度變化情況無法

判斷，選項A、B錯誤；越過。點后，負(fù)點電荷q做減速運動，則負(fù)點電荷運動到O點時速

度最大，所受電場力為零，加速度為零，選項C正確；根據(jù)電場線的對稱性可知，越過。點

后，負(fù)點電荷q做減速運動，加速度的變化情況無法判斷，選項D錯誤.

8.（2019?安徽宣城市第二次模擬）如圖6,光滑絕緣圓環(huán)豎直放置，。、b、c為三個套在圓環(huán)上

可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60。角，be

連線與豎直方向成30。角，三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是（）

圖6

A.小球a、b、c帶同種電荷

B.小球a、b帶異種電荷

C.小球4、b電荷量之比為*

D.小球°、b電荷量之比為害

答案D

解析對c小球受力分析可得，〃、。小球必須帶同種電荷，c小球才能平衡；對。小球受力

分析可得，b、c小球帶異種電荷，6小球才能平衡，故A、B錯誤.設(shè)環(huán)的半徑為R,a、b、

c球的帶電荷量分別為切、0和公，由幾何關(guān)系可得/"=R,lbc=y^R,a與b對c的作用力

都是吸引力，它們對c的作用力在水平方向的分力大小相等，則有斗嘿-sin60。=華羿sin30°,

lacIbe

所以史=聿，故C錯誤，D正確.

伙y

9.如圖7所示，一個絕緣圓環(huán)，當(dāng)它的摭均勻帶電且電荷量為+q時，圓心。處的電場強度

大小為E,現(xiàn)使半圓A3C均勻帶電+2q,而另一半圓ADC均勻帶電一2q,則圓心。處電場

強度的大小和方向為（）

圖7

A.26E,方向由O指向。

B.4E,方向由。指向D

C.2小E,方向由。指向8

D.0

答案A

解析當(dāng)圓環(huán)的上殳均勻帶電且電荷量為+q時，圓心。處的電場強度大小為E,當(dāng)半圓ABC

均勻帶電+24時，由如圖所示的矢量合成可得，在圓心。處的電場強度大小為也E,方向由

。指向。；當(dāng)另一半圓AOC均勻帶電一2q時，同理，在圓心。處的電場強度大小為陋E,

方向由O指向。；根據(jù)矢量的合成法則，圓心O處的電場強度的大小為2色￡,方向由。指

向D.

10.如圖8所示，。和匕是點電荷電場中的兩點，。點電場強度及與連線夾角為60。，b

點電場強度瓦與處連線夾角為30。，則關(guān)于此電場，下列分析中正確的是（）

圖8

E=]：小

A.這是一個正點電荷產(chǎn)生的電場,Eab

B.這是一個正點電荷產(chǎn)生的電場,EaEh=3：1

瓦=?。?/p>

C.這是一個負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場,Ea1

D.這是一個負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場,EaEb=3：1

答案D

解析設(shè)點電荷的電荷量為。，將瓦、延長相交，交點即為點電荷。的位置，如圖所示,

從圖中可知電場方向指向場源電荷，故這是一個負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場，A、B錯誤;

設(shè)。、b兩點到。的距離分別為心和儂由幾何知識得到rarb=\：y[3,由公式E=呼可得

Ea：瓦=3：1,故C錯誤，D正確.

11.如圖9所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為。的電荷，在垂直于圓盤且過圓

心c的軸線上有八b、d三個點.。和6、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處有一電荷

量為q（q>0）的固定點電荷.已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為（左為靜電力常

量）（）

圖9

A.噌B.

9Q+q

k

C.窄D.9R2

答案B

解析由于Z?點處的場強為零，根據(jù)電場疊加原理知，帶電圓盤和〃點處點電荷在點處產(chǎn)

生的場強大小相等、方向相反，所以帶電圓盤在8點處產(chǎn)生的場強為E=囁，方向向左，根

據(jù)對稱性可知，帶電圓盤在d點處產(chǎn)生的場強為礁，方向向右，則在d點處帶電圓盤和。

點處點電荷產(chǎn)生的場強方向相同，所以E'=后"+■=心胃，故B正確.

12.如圖10所示，E、F、G、X為矩形A3CD各邊的中點，O為EG、族的交點，邊的長

度為d.E、G兩點各固定一等量正點電荷，另一電荷量為。的負(fù)點電荷置于H點時，尸點處

的電場強度恰好為零.若將X點的負(fù)電荷移到。點，則尸點處場強的大小和方向為（靜電力

常量為左）（）

圖10

A孥方向向右B-cP'方向向左

D「.學(xué)3k。,

c.冷'方向向右方向向左

答案D

解析當(dāng)負(fù)點電荷在X點時，P點處電場強度恰好為零，根據(jù)公式￡=母可得負(fù)點電荷在P

點產(chǎn)生的電場強度大小為￡=磅，方向水平向左，故兩個正點電荷在P點的合場強大小為E'

=層，方向水平向右；負(fù)點電荷移到。點，在廠點產(chǎn)生的電場強度大小為昂=耳，方向水