高中物理静电场知识点总结及题型分析

静 电 场

一、静电场公式汇总

1、公式计算中的q 、φ的要求

电场中矢量（电场力F 、电场E ）的运算： q 代绝对值

电场中标量（功W 、电势能E p 、电势差U AB 、电势φ）的运算： q 、φ代正、负2、公式：

(1)点电荷间的作用力：F=kQ 1Q 2/r 2

(2)= （3）电势φA ：

φA ＝Ep A /q

（φA 电势=Ep A 电势能/ q 检验电荷量；电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无

关)

（4）电势能Ep A ：

Ep A ＝φA q

（5）电场力做的功W AB

W=F d =F S COSθ=Eqd

W AB ＝E pA －E pB

W AB ＝U AB q （电场力做功由移动电荷和电势差决定，与路径无关）

（6）电势差U AB ：

U AB ＝φA －φB （电场中，两点电势之差叫电势差）U AB ＝W AB / q （W AB 电场力的功）

U ＝E d （E 数值等于沿场强方向单位距离的电势差）

（7）电场强度E

E=F/q （任何电场）； （点电荷电场）； （匀强电场）2

/r kQ E =d U E /=

（8）电场力： F=E q （9）电容： （10）平行板电容器：C Q U

=

4C S

kd

επ=3、能量守恒定律公式

（1）、动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化. 公式：F 合t = mv 2一mv 1 (解题时受力分析和正方向的规定是关键)

动量守恒定律：相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变.（研究对象：相互作用的两个物体或多个物体） 公式：m 1v 1 + m 2v 2 = m 1 v 1＇+ m 2 v 2＇

+

++

+

L

U

m ,q

（2）能量守恒

（1）动能定理：（动能变化量=1/2 mv 22-1/2 mv 12)

k W E =∆合 02

21cos 2t F s mv mv θ=-合对地

22

1212t W W mv mv ++=-L （2）能量守恒定律：系统 （动能+重力势能+电势能)E E =末初4、力与运动（动力学公式）牛顿第二定律：ma

F =合（1）匀速直线运动：受力 运动 0=合F t

s

v =（2）匀变速直线运动：受力 (缺)ma F =合

运动

(t)2

02

2v v as t -=

( s)0t v v at =+

(v t)2021

at t v s +=

(a)

02

t v v

s t +=（3）类平抛运动：仅受电场力 ; ; 复合场 Eq Uq a m dm

==0

L t v =

F a m

=

合

速度

位移

水平方向 0v v x =0L v t

=竖直方向 偏移量y v at =212

y at =

速度偏向角的正切：2

tan dmv UqL

v v y =

=

θ若加速电场：电场力做功，，

则

（y 、与m 、q 无关）

2012

qU mv =加

24U L y dU =

偏加

加

偏U 2tan 0

d L U v v y =

=

θθtan

示波管的灵敏度:y/U 2=L 2/4dU 1

圆周运动：

r T m r m r v m ma F 2

2

22⎪⎭

⎫ ⎝⎛====πω向向绳子、单轨恰好通过最高点：； ; 杆、双轨最高点： ; F mg =

向min v =

0F =向0

n mi v =如图所示，从静止出发的电子经加速电场加速后，进入偏转电场．若加速电压为U 1、偏转电压为U 2，要使电子在电场中的偏移距离y 增大为原来的2倍(在保证电子不会打到极板上的前提下)

，可选用的方法有

A ．使U 1减小为原来的1/2；

B ．使U 2增大为原来的2倍；

C ．使偏转电场极板长度增大为原来的2倍；

D ．使偏转电场极板的间距减小为原来的1/2

考点名称：带电粒子在电场中的加速

（一）、带电粒子在电场中的直线运动:

(1)如不计重力，电场力就是粒子所受合外力，粒子做直线运动时的要求有：①对电场的要求：或是匀

强电场，或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。

②对初始位置的要求：在匀强电场中任一点开始运动都可以，在非匀强电场中带电粒子的初始位置必须在直线形的电场线上。

③对初速度的要求：初速度或为零，或不为零但与所在的电场线共线。

(2)、粒子在电场中做直线运动的处理方法有两种：

①将牛顿第二定律与运动学公式结合求解，这种方法只能用在匀强电场中。不考虑重力时，常用的基本方程有：

12

等.

②由动能定理求解不涉及时间的问题，这种方法对匀强电场、非匀强电场均适用。不考虑重力时，基本方程为：

需要特别注意：的是式中U是质点运动中所经历的始末位置之间的电势差，而不一定等于题目中给定的电压，如带电粒子从电压为U的两板中点运动到某一极板上时，经历的电压仅是

三、知识点归纳分析

1、电场强度的大小判断

电场强度E的大小：电场线的疏密来判断，电场线越密，E越大；反之则反 E 的方向：1）电势降低的方向为E的方向。

2） +q的受力方向为E的方向（-q的受力反方向）

3）电势降低的方向为E的方向。

2、电势的大小判断

电场线方向为电势降低的方向

四、考点例题

考点１、电荷间的相互作用：

1）库仑定律：

在真空中，两个点电荷间的作用力大小为：F=kQ1Q2/r2（静电力常量

k=9.0×109N·m2/C2）。

2）库仑电荷分配法

（１）两个完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和再平均分配。

　（２）应用库仑定律时要注意：①两带电体均可以看成点电荷②两带电体的电荷量均以其绝对值代入计算库仑力

的相同小球，小球之间例1．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q()

q

>

用劲度系数均为

k的轻质弹簧绝缘连接当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为0l已知静

电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为