高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习教学文案.doc

第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律
[知能准备]
1．自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷．
2．物体的带电方式有三种：
（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电．
（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另一端带上与带电体相 的电荷．
（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 转移到不带电的物体上．完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上．
3．电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量 ．
4．元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.60×10-19C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e的整数倍．因此，电荷量e称为元电荷．电荷量e的数值最早由美国科学家 用实验测得的．
5．比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值．电子的比荷为．
[同步导学]
1．物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷．
2．在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变．
例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．物体所带的电荷量只能是某些特定值
C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e的整数倍，故A错，B、C、D正确．
-
-
-
-
-
-
甲
乙
图1—1—1
如图1—1—1所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，
两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球
都带电的是 （ ）
A．先把两球分开，再移走棒
B．先移走棒，再把两球分开
C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开
D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电
解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A正确；如果先移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B错如果先将棒接触一下其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C正确．可以采用感应起电的方法使两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故D错误．
3．“中性”和“中和”的区别
“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显示电性，表现不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都有等量的异种电荷．“中和”是两个带等量（或不等量）的异种电荷的带电体相接触时，由于正、负电荷间的吸引作用，电荷发生转移、抵消（或部分抵消），最后都达到中性（或单一的正、负电性）状态的一个过程．

[同步检测]
1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由 引起的.
2．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为 （ ）
A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷
B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷
C.被吸引的轻小物体一定是带电体
D.被吸引的轻小物体可能不是带电体
3．如图1—1—2所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A 电，B 电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A 电，B 电.
A
B
+
+
图1—1—3
4．同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 的趋势．
+
+
+
+
A
B
图1—1—2
5．一个带正电的验电器如图1—1—3所示，
当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电
器中金属箔片的张角减小，则（ ）
A．金属球A可能不带电
B．金属球A一定带正电
C．金属球A可能带负电
D．金属球A一定带负电
6．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（ ）
A．验电器所带电荷量部分被中和
B．验电器所带电荷量部分跑掉了
C．验电器一定带正电
D．验电器一定带负电
7．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是
A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷
B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移
C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体
D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移
8．现有一个带负电的电荷A，和一个能拆分的导体B，没有其他的导体可供利用，你如何能使导体B带上正电？
9．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的
A. 2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C
10．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA= ，qB= ，qC= ．
[综合评价]
1．对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是
A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷
B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体
C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷
D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷
2．如图1—1—4所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时，枕形导体上的电荷移动情况是
+
C
A
B
A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动
B.枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动
C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动 图1—1—4
3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是
A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷
+
+
A
B
B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分
D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
4．如图1—1—5所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，
B的金属箔片张开，这时金属箔片带 电；若在带电棒离开前，用手摸一下验电
器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔片也能张开，它带 电. 图1—1—5
5．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一底座绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图1—1—6所示，现使b带电，则：
A. ab之间不发生相互作用
B. b将吸引a，吸在一起不放开
C. b立即把a排斥开
D. b先吸引a，接触后又把a排斥开 图1—1—6
6．5个元电荷的电荷量是 C，16C电荷量等于 个元电荷的电荷量．
7．有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电荷量Q＝6.4×C,Q＝–3.2×C,让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移多少库仑？此后，小球A、B各带电多少库仑？

8．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10-3C的正电荷，小球B带有-2×10-3C的负电荷，小球C不带电．先将小球C与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？

第一章 静电场
第一节 电荷及其守恒定律
[知能准备]答案：1. 正 负 2.（1）正 负 （2）异 同 （3）一部分电荷 3. 创造 消失 保持不变
[同步检测]答案：1.带电 摩擦 2.AD 3.不带 不带 负 正 4 .远离 靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电
9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C
[综合评价]答案：1.BC 2.B 3.B 4.正 负 5.D 6. 8×10-19C 1020 7.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C
1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C

同步导学第1章静电场第02节 库仑定律
[知能准备]
1．点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 ．它是一个理想化的模型．
2．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 ．
3．库仑定律的表达式：F = ；
其中q、q表示两个点电荷的电荷量，r表示它们的距离，k为比例系数，也叫静电力常量，
k = 9.0×10N m/C.

[同步导学]
1．点电荷是一个理想化的模型．实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷．一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关．
2．库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球．
例1半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L (L＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q，则它们之间相互作用的静电力F
A．带同种电荷时,F＜　　　　　　B．带异种电荷时,F ＞
C．不论带何种电荷,F ＝　　　　　D．以上各项均不正确
解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系．当两带电金属球靠得较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的“中心”偏离球心，在计算其静电力F时，就不能用两
球心间的距离L来计算．若两球带同种电荷，两球带电“中心”之间的距离大于L，如图1—2—1（a）所示，

图1—2—1 图1—2—2
则F ＜ ，故A选项是对的，同理B选项也是正确的．
3．库仑力是矢量．在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向．
4．系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和．
例2 如图1—2—2所示，三个完全相同的金属球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
解析：根据“同电相斥、异电相吸”的规律，确定电荷c受到a和b的库仑力方向，考虑a的带电荷量大于b的带电荷量，因为F大于F，F与F的合力只能是F，故选项B正确．
例2 两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m和m，带电荷量分别是q和q，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角θ和θ,且两球同处一水平线上，如图1—2—3所示，若θ＝θ,则下述结论正确的是
A.q一定等于q
B.一定满足q/ m＝q/ m
C.m一定等于m
D.必须同时满足q＝q, m＝ m
图1—2—3
解析：两小球处于静止状态，故可用平衡条件去分析．小球m受到F、F、mg三个力作用，建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示，此时只需分解F.由平衡条件得：

所以 同理，对m分析得： 图1—2—4
因为，所以，所以. 可见，只要m= m，不管q、q如何，都等于.所以，正确答案是C.
讨论：如果m> m,与的关系怎样？如果m< m,与的关系又怎样？(两球仍处同一水平线上)
因为 不管q、q大小如何，两式中的是相等的．
所以m> m时，<, m< m时，>.
5．库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向，库仑力毕竟也是一种力，同样遵从力的合成和分解法则，遵从牛顿定律等力学基本规律．动能定理，动量守恒定律，共点力的平衡等力学知识和方法，在本章中一样使用．这就是：电学问题，力学方法．
例3 a、b两个点电荷，相距40cm，电荷量分别为q和q，且q＝9 q，都是正电荷；现引入点电荷c，这时a、b、c三个电荷都恰好处于平衡状态．试问：点电荷c的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?
解析：点电荷c应为负电荷，否则三个正电荷相互排斥，永远不可能平衡．
由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一条直线上，且c在a、b之间才有可能都平衡．
设c与a相距x，则c、b相距(0.4－x)，如点电荷c的电荷量为q，根据二力平衡原理可列平衡方程：
a平衡： b平衡： c平衡： ＝
显见，上述三个方程实际上只有两个是独立的，解这些方程，可得有意义的解： x＝30cm
所以 c在a、b连线上，与a相距30cm，与b相距10cm．
q＝，即q:q:q=1:: (q、q为正电荷，q为负电荷)
例4 有三个完全相同的金属球A、B、C，A带电荷量7Q，B带电荷量﹣Q，C不带电．将A、B固定，然后让C反复与A、B接触最后移走C球．问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍?
解析： C球反复与A、B球接触，最后三个球带相同的电荷量，其电荷量为Q′＝＝2Q．
A、B球间原先的相互作用力大小为F＝
A、B球间最后的相互作用力大小为F′=kQ′Q′/r=
即 F′＝ 4F／7.
所以 ：A、B间的相互作用力变为原来的4／7．
点评： 此题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律等内容．利用库仑定律讨论电荷间的相互作用力时，通常不带电荷的正、负号，力的方向根据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”来判断．
如图1—2—5所示．在光滑绝缘的水平面上的A、B两点分别放置质量为m和2m的两个点电荷Q和Q.将两个点电荷同时释放，已知刚释放时Q的加速度为a，经过一段时间后(两电荷未相遇)，Q的加速度也
m
2m
图13—1—5
为a，且此时Q的速度大小为v，问：
(1) 此时Q的速度和加速度各多大?
(2) 这段时间 内Q和Q构成的系统增加了多少动能？
解析：题目虽未说明电荷的电性，但可以肯定的是两点电荷间的作用力总是等大反向的(牛顿第三定律)．两点电荷的运动是变加速运动(加速度增大)．对Q和Q构成的系统来说，库仑力是内力，系统水平方向动量是守恒的．
(1) 刚释放时它们之间的作用力大小为F，则：F＝ m a．当Q的加速度为a时，作用力大小为F，则：F＝2 m a．此时Q的加速度a′＝ 方向与a相同．
设此时Q的速度大小为v，根据动量守恒定律有：m v＝2 m v，解得v＝2 v，方向与v相反．
(2) 系统增加的动能 E＝＋＝＋＝3m
6．库仑定律表明，库仑力与距离是平方反比定律，这与万有引力定律十分相似，目前尚不清楚两者是否存在内在联系，但利用这一相似性，借助于类比方法，人们完成了许多问题的求解．

[同步检测]
1．下列哪些带电体可视为点电荷
A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
B．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷
C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷
D．带电的金属球一定不能视为点电荷
2．对于库仑定律，下面说法正确的是
A．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F = ；
B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．当两个半径为r的带电金属球心相距为4r时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量
3．两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F，则两点之间的距离应是
A．4d B．2d C．d/2 D．d/4
4．两个直径为d的带正电的小球，当它们相距100 d时作用力为F，则当它们相距为d时的作用力为( )
A．F／100 B．10000F C．100F D．以上结论都不对
5．两个带正电的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，它们的加速度之比将
A．保持不变 B．先增大后减小 C．增大 D．减小
6．两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷量，相互作用的斥力为3F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为
A．O 　　　 B．F 　　　 C．3F 　　 　 D．4F
图1—2—6
７．如图1—2—6所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，
静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢，且α < β，
由此可知
A．B球带电荷量较多
B．B球质量较大
C．A球带电荷量较多
D．两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α ′< β′
８．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q和q，用长均为L的两根细线，悬挂在同一点上，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为 .
９．两个形状完全相同的金属球A和B，分别带有电荷量q＝﹣7×10C和q＝3×10C，它们之间的吸引力为2×10N．在绝缘条件下让它们相接触，然后把它们又放回原处，则此时它们之间的静电力是 (填“排斥力”或“吸引力”)，大小是 ．(小球的大小可忽略不计)
图1—2—7
10．如图1—2—7所示，A、B是带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时，恰与A等高，若B的质量为30g，则B带电荷量是多少?(g取l0 m／s)

[综合评价]
1．两个带有等量电荷的铜球，相距较近且位置保持不变，设它们带同种电荷时的静电力为F，它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F，则F和F的大小关系为：

A．F＝F D．F> F C．F< F D．无法比较
2．如图1—2—8所示，在A点固定一个正点电荷，在B点固定一负点电荷，当在C点处放上第三个电荷q时，电荷q受的合力为F，若将电荷q向B移近一些，则它所受合力将

A．增大 D．减少 C．不变 D．增大、减小均有可能．
图1—2—9
图1—2—8

3．真空中两个点电荷，电荷量分别为q＝8×10C和q＝﹣18×10C，两者固定于相距20cm的a、b两点上,如图1—2—9所示．有一个点电荷放在a、b连线(或延长线)上某点，恰好能静止，则这点的位置是
A．a点左侧40cm处 B．a点右侧8cm处
C．b点右侧20cm处 D．以上都不对．
4．如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，Q2=4Q1．现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么　 （ ）
A.Q3应为负电荷，放在Q1的左边 B、Q3应为负电荷，放在Q2的右边
C.Q3应为正电荷，放在Q1的左边 D、Q3应为正电荷，放在Q2的右边．
5．如图1—2—10所示，两个可看作点电荷的小球带同种电，电荷量分别为q和q，质量分别为m和m，当两球处于同一水平面时，α >β，则造成α >β的可能原因是：

A．m>m B．mq D．q>q
图1—2—11
图1—2—10

图1—2—12

6．如图1—2—11所示，A、B两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动．已知m＝2m，＝2，＝．当两电荷相距最近时，有
A．A球的速度为，方向与相同 B．A球的速度为，方向与相反
C．A球的速度为2，方向与相同 D．A球的速度为2，方向与相反．
图1—2—13
7．真空中两个固定的点电荷A、B相距10cm，已知qA＝+2.0×10C，q＝+8.0×10C，现引入电荷C，电荷量Qc＝+4.0×10C，则电荷C置于离A cm，离B
cm处时，C电荷即可平衡；若改变电荷C的电荷量，仍置于上述位置，则电荷C的平衡状态 (填不变或改变)，若改变C的电性，仍置于上述位置，则C的平衡 ，若引入C后，电荷A、B、C均在库仑力作用下平衡，则C电荷电性应为 ，电荷量应为 C．
8．如图1—2—12所示，两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上，其中A球带9Q的正电荷，B球带Q的负电荷，由静止开始释放，经图示位置时，加速度大小均为a，然后发生碰撞，返回到图示位置时的加速度均为 ．
9．如图1—2—13所示，两个可视为质点的金属小球A、B质量都是m、带正电电荷量都是q，连接小球的绝缘细线长度都是，静电力常量为k，重力加速度为g．则连结A、B的细线中的张力为多大? 连结O、A的细线中的张力为多大?

图1—2—14
10．如图1—2—14所示，一个挂在丝线下端的 带正电的小球B静止在图示位置．固定的带正电荷的A球电荷量为Q，B球质量为m、电荷量为q，θ＝30°，A和B在同一水平线上，整个装置处在真空中，求A、B两球间的距离．

第二节 库仑定律
知能准备答案：1.点电荷 2.乘积 平方 连线上
同步检测答案：1.BC 2.AC 3.C 4.D 5.A 6.D 7.D 8. 9.排斥力，3.8×10N 10.10C
综合评价答案：1.C 2. D 3.A 4. A 5.B 6. A 7. 10/3, 20/3, 不变，不变，负，8× 8.16a/9
9. 2mg 10.

同步导学第1章静电场第03节 电场强度
[知能准备]
1．物质存在的两种形式： 与 ．
2．电场强度
（1）电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有 ．
（2）放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的 ．叫做该点的电场强度．物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟 电荷在该点所受的静电力的方向相同．
（3）电场强度单位 ，符号 ．另一单位 ，符号 ．
（4）如果1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N，这点的电场强度就是 ．
3．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个场源点电荷 在该点产生的电场强度的 ．
4．电场线
(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线（或直线）．曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．
(2)电场线的特点：
①电场线从正电荷（或无限远处出发，终止于无限远或负电荷．
②电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向．
③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较 ，电场强度较小的地方电场线较 ，因此可以用电场线的 来表示电场强度的相对大小．
5．匀强电场：如果电场中各点电场强度的大小 ．方向 ，这个电场就叫做匀强电场．

[同步导学]
1． 电场和电场的基本性质
场是物质存在的又一种形态．区别于分子、原子组成的实物，电场有其特殊的性质，如：几个电场可以同时“处于”某一空间，电场对处于其间的电荷有力的作用，电场具有能量等．
本章研究静止电荷产生的电场 ，称为静电场．学习有关静电场的知识时应该明确以下两点：
（1）电荷的周围存在着电场，静止的电荷周围存在着静电场．
（2）电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，电场具有能量．
2． 电场强度
（1）试探电荷q是我们为了研究电场的力学性质，引入的一个特别电荷．
试探电荷的特点：①电荷量很小，试探电荷不影响原电场的分布；②体积很小，便于研究不同点的电场．
（2）对于，等号右边的物理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系，只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性．在电场中某点，比值是与q的有无、电荷量多少，电荷种类和F的大小、方向都无关的恒量，电场中各点都有一个唯一确定的E.因为场强E完全是由电场自身的条件（产生电场的场源电荷和电场中的位置）决定的，所以它反映电场本身力的属性．
例1 在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q而放入－q/2时，则该点的场强 ( )
A．大小为E / 2，方向和E相同
B．大小为E／2，方向和E相反
C．大小为E，方向和E相同
D．大小为E，方向和E相反
解析：把试探电荷q放在场源电荷Q产生的电场中，电荷q在不同点受的电场力一般是不同的，这表示各点的电场强度不同；但将不同电荷量的试探电荷q分别放入Q附近的同一点时，虽受力不同，但电场力F与电荷量q的比值F/q不变．因为电场中某点的场强E是由电场本身决定，与放入电场中的电荷大小、正负、有无等因素无关，故C正确．
3．点电荷周围的场强
场源电荷Q与试探电荷q相距为r，则它们间的库仑力为，
所以电荷q处的电场强度．
(1) 公式：，Q为真空中场源点电荷的带电荷量，r为考察点到点电荷Q的距离．
(2) 方向：若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q．
(3) 适用条件：真空中点电荷Q产生的电场．
4．两个场强公式和的比较
(1) 适用于真空中点电荷产生的电场，式中的Q是场源电荷的电荷量，E与场源电荷Q密切相关；是场强的定义式，适用于任何电场，式中的q是试探电荷的电荷量，E与试探电荷q无关．
(2) 在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点，r相等时，E的大小相等但方向不同；两点在以Q为圆心的同一半径上时，E的方向相同而大小不等．
例2 下列关于电场强度的说法中，正确的是 ( )
A．公式只适用于真空中点电荷产生的电场
B．由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比
C．在公式F=中，是点电荷Q产生的电场在点电荷Q处的场强大小；而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q处场强的大小
D．由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r→0)，电场强度E可达无穷大
解析：电场强度的定义式适用于任何电场，故A错；电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小，但不能决定场强的大小)，故B错；点电荷间的相互作用力是通过电场发生的，故C对；公式是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r→0时，场源电荷已不能当成“点电荷”，即所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D错．正确选项是C．
5．有关电场强度的运算
(1) 公式是电场强度的比值定义式，适用于一切电场，电场中某点的电场强度仅与电场及具体位置有关，与试探电荷的电荷量、电性及所受电场力F大小无关．所以不能说E∝F，E∝1/q ．
(2) 公式定义了场强的大小和方向．
图l一3—1
(3) 由变形为F＝qE表明：如果已知电场中某点的场强E，便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的静电力的大小．
(4) 电场强度的叠加
①电场中某点的电场强度为各个场源点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．这种关系叫做电场强度的叠加．例如，图l一3—1中P点的电场强度，等于+ Q在该点产生的电场强度E与-Q在该点产生电场强度的矢量和．
②对于体积比较大的带电体产生的电场，可把带电体分割成若干小块，每小块
看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算．
例3 如图1—3—2所示，真空中，带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r，则：
(1) 两点电荷连线的中点O的场强多大?
·
·
+Q
-Q
O
A
B
O’
EA’
EB’
EO’
600
600
图乙
(2) 在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何?
·
·
︱
+Q
-Q
O
A
B
图1—3—2

·
·
︱
+Q
-Q
O
A
B
·
EA
EB
图甲

解析：分别求出+Q和–Q在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出合场强．
(1) 如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由A→B．A、B两点电荷在O点产生的电场强度：E=E=．故O点的合场强为E=2E=，方向由A→B．
(2) 如图乙所示，E′＝E′＝，由矢量图所形成的等边三角形可知，
O′点的合场强E′＝E′＝E′＝，方向与A、B的中垂线垂直即E′与E同向．
点评：①因为场强是矢量，所以求场强时应该既求出大小，也求出方向．②在等量异种电荷连线的垂直平分线上，中点的电场强度最大，两边成对称分布，离中点越远，电场强度越小，场强的方向都相同，平行于两电荷的连线由正电荷一侧指向负电荷的一侧．
例4 光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为+4Q和-Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，试求C的电荷量和放置的位置．
解析：引入的电荷C要处于平衡状态，电荷C所在位置的场强就要为零，A、B两电荷产生电场的合场强为零处在A、B两电荷的外侧，且离电荷量大的点电荷远，由此可知，点电荷C应放在点电荷B的外侧．如图1-3-3所示，电荷C所在位置处A、B两电荷产生电场的合场强为零，即A、B两电荷在C处产生电场的大小相等，有
L
x
A
B
C
ECA
EBA
EAB
ECB
EBC
EAC
图1-3-3

同理，电荷B所在位置，点电荷A、C的产生的电场的场强在B处大小也应相等，又有
解上两式即可得C电荷应放在B点电荷的外侧，距B点电荷处，C电荷的电荷量．
点评：此题是利用合电场的场强为零来判断电荷系统的平衡问题，当研究的电场在产生电场的两点电荷的连线上时，有关场强在同一直线上，可以用代数方法运算．
例5 如图1-3-4所示，用金属丝A、B弯成半径r=1m的圆弧，但在A B之间留出宽度为d =2cm，相对圆弧来说很小的间隙，将电荷量C的正电荷均匀分布在金属丝上，求圆心O处的电场强度．
解析：根据对称性可知，带电圆环在圆心O处的合场强E=0，那么补上缺口部分在圆心O处产生的场强与原缺口环在圆心O处产生的场强大小相等方向相反．
d
A
B
r
O
图1-3-4
考虑到比d大很多，所以原来有缺口的带电环所带电荷的密度为

补上的金属部分的带电荷量
由于d比r小得多，可以将Q / 视为点电荷，它在O处产生的场强为
，方向向右．
所以原缺口环在圆心O处产生电场的场强，方向向左．
点评：这是一道用“补偿法”求解电场问题的题目．如果补上缺口，并且使它的电荷密度(单位长度上的电荷量)与环的电荷密度相同，那么就形成了一个电荷均匀分布的完整带电环，环上处于同一直径两端的微小部分可看成两个相对应的点电荷，它们在圆环中心O处产生的电场叠加后合场强为零．
6．关于对电场线的理解
(1) 电场是一种客观存在的物质，而电场线不是客观存在的，也就是说电场线不是电场中实际存在的线，而是为了形象地描述电场而画出的，是一种辅助工具．电场线也不是任意画出的，它是根据电场的性质和特点画出的曲线．
(2) 电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方场强越大．
(3) 曲线上各点切线方向表示该点电场强度方向．