完整版高三电场复习知识点总结和高考试题

电场
一、考点
54、两种电荷。

电荷守恒定律。

55、真空中的库仑定律。

电荷量
56、电场。

电场强度。

电场线。

点电荷的场强。

匀强电场。

电场强度的叠加。

57、电势能。

电势差。

电势。

等势面。

58、匀强电场中电势差跟电场强度的关系。

59、静电障蔽。

60、带电粒子在匀强电场中的运动。

61、示波管、示波器及其应用。

62、电容器、电容、平行板。

电容器的电容。

63、常用电容器。

说明：带电粒子在匀强电场中偏转的计算，只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强
的状况。

二、知识点阐释
2004 年《考试说明》中删掉了“静电场中的导体”“静电均衡” ，增添了“示波器、示波器
及其应用”，又把“常用电容器”单独列出。

纵观十年高考，本章要点观察库仑定律、电场
及其性质、电场中的导体、带电粒子在电场中的运动、平行板电容器。

（一）两种电荷，电荷守恒定律
1、自然界中纯在两种电荷，正点荷和负电荷。

用丝绸摩查过的玻璃棒带正点荷，丝绸
到负电荷。

物体带电的原由是电子的得失。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

使物体带电的方法有接触起电、摩擦起电、感觉起电。

物体带电的多少叫电量。

国
际单位制中电量的单位是库仑，符号是C。

有时也用元电荷 e 作为电量的单位，
1 e10 19 C ，物体的带电量是元电荷的整数倍。

2、完满同样的带电金属球相互接触后电量的分配规律：同种电荷总电量均匀分配，
异种电荷先中和后均匀分配。

3、电荷既不可以被创办，也不可以被消灭，只好从一个物体转移到另一个物体，也
许从物体的一部分，即电荷的守恒定律。

（二）库仑定律
1、内容：真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们的距离
的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

2、公式：F k Q
1
Q
2。

r 2
式中 k9.0 109 N m2 / C 2，叫静电力恒量。

3、适用条件：①真空②点电荷
注意：（ 1）两个电荷之间的作用力是相互的，恪守牛顿第三定律。

（ 2）使用库仑定律计算时，电量用绝对值带入，作用力的方向依据同种电荷
相互排斥，异种电荷相互吸引的规律定性判断。

（3）库仑定律是电荷性互作用的基本规律电场的基本知识都是由库仑定律张开
的，认识到电场对电荷有力的作用，才能认识到电场有力的性质，并用电场强度表示它。

库仑定律的公式的得出，其成立条件都与万有引力定律特别相似，要惹起重视。

固然近
几年没有直接观察库仑定律的题目，但库仑定律所包含的丰富的物理学思想和方法，应当是出应用型、能力型试题的很好的知识点。

（三）电场强度
1、电场
带电体四周存在着一种特其余物质，是电荷间相互作用的介质。

只要有电荷存在，其四周空间就存在电场。

电场拥有力和能的性质。

2、电场强度
（1）定义：放入电场中某一点的电荷遇到的电场力跟它的电量的比值叫做该点
的电场强度。

F
，E 与 q、F 没关，取决于电场自己，适用与任何电场。

（2）公式：E
q
（3）矢量：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点守力的方向同样
（4）电场的叠加原理：如有几个电荷同时存在，这是空间某点的场强等于各个点
电荷在该点产生的场强的矢量和。

以以以下图等量同种点电荷在连线中垂
线上某点 P 的合场强垂直连线向上；等量异种点电荷在连线中垂线上某点
P的合场强平行于连线指向负电荷的一侧。

（5）特例：
Q
①真空中点电荷电场强度
E k r2（Q 为场源电荷），公式只适用与真空
中点电荷的电场
②匀强电场：场兴盛小、方向各处相等。

（四）电场线
1、看法：为了形象化的描绘电场，在电场中话出的一系列从正电荷出发停止与负电
荷的曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的场强方向一致，这些曲线叫做电
场线。

2、特色：
①不闭和（始于正电荷或来自无量远处，终于负电荷或伸向无量远处）
②不订交（空间任何一点只好有一个确立的场强方向）。

3、注意：
①电场线不是客观存在的。

②电场线只好描绘电场的方向及定性的描绘电场的强弱，其实不是带电粒子在
电场中的运动轨迹。

带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子遇到的合
外力状况和初速度状况来决定的。

③熟习几种典型电场线分布：孤立正、负点电荷；等量异种点电荷；等量同
种点电荷；匀强电场
（五）电势能
1、定义：电荷在电场中所拥有的势能。

2、电场力做功与电势能的关系：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电场力
对电荷做负功，电荷电势能增添。

电势能变化的数值等于电场力对电荷做功得数值。

这常是判断电荷电势能如何变化的依据。

3、特色：电势能是电荷与所在电场共同拥有的且有相对性，平时取无量远处或大地
为电势能的零点
（六）电势差
1、定义：电荷在电场中从一点移到另一点时，电场力所做的功W 与挪动电荷的电量q
的比值 W\q ，叫做这两点间的电势差。

2、公式：U W
，U 与 q 没关，只取决于两点在电场中的地点，与被挪动电荷没关，q
与零电势点的采用没关。

3、电场力做功的计算：W qU
（ 1）、电荷在电场中挪动的路径没关，只取决于起止地点的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似。

（ 2）、功的正负由电荷所受电场力的方向和挪动方向的关系来判断，有时由其电势能
的变化状况来判断，所以平时应用W qU 时三量均取绝对值。

（ 3）、该公式适用于全部电场。

（ 4）、一个电子在电势差为 1V 的两点间挪动时电场力做的功为 1eV，“eV ”是能量的单位。

4、电势差和电场强度的关系：在匀强电场中U Ed 。

（1）、必然是匀强电场
（2）、必然是沿电场强度方向的距离。

（七）电势和等势面
1、电势
（1）、电场中某点的电势是指这点和所选零势点的电势差。

（2）、电势的高低是相对的，在议论电势大小时，第一必然选定某一地点的电势为零，不
然议论没心义。

零势点的采用是任意的，但一般在理论上取离场源电荷无量远处为零
电势地点，实质应用时则取大地为零电势。

（ 3）、当电场中零电势点和某一点地点确立后，这一点的电势也就确立了。

电势与该点有无电荷没关，即电势由电场自己和零电势地点决定。

（4）、电势是标量，没有方向，但有正负。

相对零电势而言，高于零电势为正，低于
零电势为负。

（5）、沿电场线方向电势愈来愈低。

场强方向是电势下降最快的方向。

2、等势面
（1）、定义：电场中电势同样的各点构成的面。

（2）、特色：
①等势面必然与电场线垂直，即跟场强的方向垂直
②在同一等势面上挪动电荷时电场力不做功
③电场线老是从电势高的等势面指向电势低的等势面
④任意两个等势面都不会订交
⑤等差等势面越密的地方电场强度越大，即等差等势面的分布疏密可以描绘电场的强
弱
（3）、要熟习匀强电场、点电荷形成的电场、等量异种电荷的电场、等量同种电荷的
电场、导电导体四周的电场的等势面的分布。

（八）电场中导体（03 年后被删去）
1、静电感觉
（1）、现象：导体放进电场中后，两端分别出现正负电荷 ------- 近端出现与实感电荷（ Q）异号的感觉电荷；远端出现与实感电荷同号的感觉电荷。

（2）、特色
①导体两端感觉电荷的电量向来相等，一般状况下都比实感电荷的电量少
② 把导体瞬时接地，向来是远端电荷被中和。

2、静电均衡
（1）、标记：导体中（包含表面）没有电荷的定向挪动。

（2）、特色：
①导体内部的场强各处为零。

②导体表面上任何一点的场强方向跟该处表面垂直
③电荷只分布在导体表面
④整个导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。

（九）电容器和电容
1、电容器
（1）、基本结构：由两块相互绝缘、相互凑近的导体构成。

（2）、带电特色：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧。

U （ 3）、板间电场：板间形成匀强电场（不考虑边沿效应），场兴盛小E，方向向来
d 垂直板面。

（ 4）、主要参数：电容量、板间电压
2、电容
（ 1）、定义：电容器的带电量跟它的两板间的电势差的比值。

Q Q
（ 2）、定义式：C或 C
U U
（3）、单位：法拉（ F）。

1F=106eV ，1eV=106pF。

（4）、平行板电容器的电容：跟介点常数成正比，跟正对面积成正比，跟极板的间距成
反比。

即 C S d
注意：电容器的电容是反响电容自己储电特色的物理量，由电容器自己的介质特色与几何尺寸决定，与电容器能否带电、带电量的多少、板间电势差的大小等均没关。

并且电
容器在实质使用中，两极板不同样意相连。

当它向来与电源相连时，两极板的电势差等于电源电压；当它充电后与电源断开时，平时可以以为其电量保持不变。

（十）带电粒子在电场中的运动
1、粒子分类
（1）、常有粒子：电子、质子、α粒子等是不用考虑重力的。

（2）、另一类粒子：带电微粒、油滴、尘埃等。

2、带电粒子在电场中的加快
带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，做匀加快（或匀减速）直线运动。

设初
速度为 v0，经过电场力做功加快到v，由qU 1 mv21
mv02，得 v v022qU 。

22m
当 v0=0 时，v 2qU
m、电量 q、加快过，即粒子被加快后速度大小跟粒子的质量
m
程始末地点的电势差有关，跟电场能否均匀、粒子详尽路径没关。

3、 带电粒子在电场中的偏转
带电粒子以速度 v 0 垂直与电场线方向飞入匀强电场时， 遇到恒定的与初速度方向成
900 角的电场力作用而做匀变速曲线运动， 可用类平抛运动的剖析方法来办理： 水平方向可 分解为速度为 v0 的匀速直线运动， 沿电场力方向分解为初速度为零的匀加快直线运动。

设粒子带电量为
q 质量为 m ，两平行金属板间的电压为
U ，板长为 L ，板间距离为 d ，
当粒子以初速度为
v0 平行与两板而进入电场时，
U ；a
qE qU L
则 E
m
；t
；
d
md
v 0
y
1 at
2 qUL 2 ； tan
at
qUL 。

2
2mdv 02
v 0
mdv 02
（十一） 实验：电场中等势线的描绘
三、高考题汇编
（一）库仑定律，电场的性质
2
1
1、（ 04 年春天全国理综）如图 9-1 所示，在正六边形
b(-q )
c(q )
的 a 、 c 两个极点上各放一带正电的点电荷，电荷量的
4
E 3
大小都是 q 1，在 b 、 d 两个极点上各放一带负电的点电
1
O
2
)
荷，电荷量的大小都是
q 2，且 q 1 > q 2。

已知六边形中心 a(q )
d(-q
E 1
O 点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表
E 2
示，它是（）
A 、E 1
B 、E 2
C 、 E 3
D 、
E 4
图 9-1
2、（ 03 年新课程）如图 9-2 所示，三个完满同样的金属 a
b
小球 a 、 b 、 c 位于等边三角形的三个极点。

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 守到 a
和 b 的静电力的合力可用四条有向线段中的一条来表示，
它应是（ ）
F 3
F 2
Ａ、Ｆ１
Ｂ、Ｆ２
Ｃ、Ｆ３
Ｄ、Ｆ４
c
1
F 4
F
图 9-2
（二）电场力做功和电势能的变化
１、 (０４年春天高考 )如图９－３所示，Ｏ是 M
一固定的点电荷，另一点荷Ｐ从很远处以初速
P
1
度Ｖ０射入点电荷Ｏ的电场，在电场力作用下
2
的运动轨迹是曲线ＭＮ。

ａ、ｂ、ｃ是以Ｏ
Ra
为中心，Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ为半径画出的
c
b
a O
Rb
为轨迹ＭＮ与三个圆的一些交点。

以
W 12 表
Rc
示点电荷三个圆，Ｒｃ－Ｒｂ＝Ｒｂ－Ｒａ 3
，１、２、３、４Ｐ由１到２的过程中电场
4
力做的功的大小，以 W 34 表示点电荷Ｐ由
N
图 9-3
３到４的过程中电场力做的功的大小，则（）Ａ、 W12＝ W34Ｂ、W12>W34
Ｃ、Ｐ、Ｏ两电荷可能同号，也可能异号
Ｄ、Ｐ的初速度方向的延长线与Ｏ之间的距离可能为零
２、（０２年上海高考）如图９－４所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Ｑ，在Ｍ无初速度开释一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Ｑ的电场中运动到Ｎ点静止，则从Ｍ点运动到Ｎ点
的过程中（）
N Ａ、小物块所受电场力逐渐减小
Ｂ、小物块拥有的电势能逐渐减小
Ｃ、Ｍ点的电必然定高于Ｎ点的电势
Ｄ、小物块电势能变化量的大小必然等于战胜摩擦力做的功
３、 (０２年江苏 )如图９－５所示，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ五点在
向来线上，ｂ、ｃ两点间的距离等于ｄ、ｅ两点间的距离。

在ａ点固定搁置一个点电荷，电荷量为＋Ｑ，已知在＋Ｑ的
电场中ｂ、ｃ两点间的电势差为Ｕ。

将另一个点电荷＋ｑ从
ｄ点移到ｅ点的过程中（）
a A 、电场力做功 qU B、战胜电场力做功为qU
C、电场力做功大于 qU
D、电场力做功小于 qU
4、 (01 年全国 ) 如图 9-6所示，虚线 a、 b 和 c 是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Ua 、Ub 和 Uc ， Ua>Ub>Uc 。

一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹照实线KLMN 所示。

由图可知（）
A 、粒子从 K 到 L 的过程中，电场力做负功
B 、离子从 L 到 M 的过程中，电场力做负功
C、离子从 K 到 L 的过程中，电势能增添
D 、离子从 L 到 M 的过程中，动能减少
5、 (01 年上海 ) 如图 9-7所示， A 、B 两点放有电荷量为 +Q
和 +2Q 的点电荷， A、 B 、C、 D 四点再同向来线上，且
AC=CD=DB ，将一正电荷从 C 点沿直线移到 D 点，
则（）
M
Q 图 9-4
b c d e
图 9-5
a b
c
M
L
N K
A 、电场力向来做正功B、电场力先做正功再做负功图 9-6
C、电场力向来做负功 D 、电场力先做负功再做正功
6、（ 03 年旧课程）如图9-8 所示虚线为静电场中的等势面1、
2、 3、 4 相邻的等势面之的电势差相等，此中等势面 3 的
电势为 0。

一带正点的点电荷在静电力的作用下运动，经
过 a、 b 点时的动能分别为 26eV 和 5eV 。

当这一点电荷运
动到某一地点，其电势能变成—8eV，它的动能应为（）
A 、 8eV
B 、13eV C、 20eV D 、34eV
7、 (03 上海 )一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的 A 点运动
到 B 点，在此过程中该电荷做匀加快直线运动，则A、B 两
点电场强度 E
A 、E
B 及该电荷在A、B 两点的电势能
、
εA 、εB 之间
的关系为（）+Q+2Q A C D B
图 9-7
A 、 EA=EA B、 EA<E
B C、ε= ε D 、ε>ε
A B AB
8、（ 2000 年春天全国）如图9-8 所示， P、 Q 是两个电荷量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O， A 、 B 是中垂线上的两点， OA<OB ， E A、 E B、 U A、 U B分别表示 A 、 B 两点的场强和电势，则（）
A 、 E A必然大于E B， U A必然大于U B
B 、 E A不用然大于E B，U A必然大于U B
C、 E A必然大于E B， U A不用然大于U B
D 、
E A不用然大于E B， U A不用然大于U B
9、（ 99 年上海）如图9-9 所示中 a、 b 为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在 a 点由静止开释，沿电场线向上运动
到 b 点恰好速度为零。

以下说法正确的选项是（）
A 、带电质点在a、b 两点所受的电场力都是竖直向上的
B 、 a 点的电势比 b 点的电势高
C、带电质点在 a 点的电势能比在 b 点的电势能小
D 、 a 点的电场强度比 b 点的电场强度大
10、（ 98 年上海）如图9-10 所示，实线是一族为注明方向的
由电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子经过该电场所区
时的运动轨迹，。