“静电场”重难点剖析

张健

一、电荷守恒定律和库仑定律

电荷守恒定律是电学中的基本定律，它体现了带电现象的实质.一个原来不带电的物体通过某些方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并未增加或减少.用电荷守恒定律能很好地解释感应起电、摩擦起电和棒触起电.

二、描述电场的物理量

电场是电荷周围存在的一种特殊物质，理解电场的物质性，要从电荷间的相互作用思考，电荷是通过电场发生相互作用的，虽然看不见电场，但能用试探电荷q检验.描述电场的物理量有电场强度、电势、电势差三个物理量.

例1 如图1所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，忽略空气阻力.由此可知 （    ）

A.Q点的电势比P点高

B.油滴在Q点的动能比它在P点的大

C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大

D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

解析 由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力，所以油滴的合外力为恒力，加速度恒定不变，所以选项D错.油滴轨迹相对于过最低点P的竖直线对称，类似于倒过来的斜上抛运动，所以油滴所受合外力竖直向上，电场力一定竖直向上.当油滴从P点运动到Q点时，电场力做正功，电势能减小，选项C错误;油滴带负电，电场方向竖直向下，沿着电场线电势降低，所以Q点电势高于P点电势，选项A正确;在油滴从P点运动到Q点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以Q点动能大于P点，选项B正确，本题选AB.

三、静电现象、电容器、带电粒子在电场中运动

要知道静电现象首先应知道静电平衡，导体中（包括表面）沒有电荷定向移动的状态叫做静电平衡.静电平衡的特点有，导体内部场强处处为零，导体为等势体，导体表面为等势面，表面上场强不为零且与表面垂直，净电荷分布在导体外表面.静电现象的应用主要有静电屏蔽、尖端放电等.

例2 一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图2所示.容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（    ）

A.A点的电场强度比B点的大

B.小球表面的电势比容器内表面的低

C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直

D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同

解析 由图可知，B点的电场线比A点的密集，所以B点的电场强度比A点的大，选项A错;沿着电场线电势降低，故小球表面的电势比容器内表面高，选项B错;电场线与等势面垂直，所以选项C正确;由于容器内表面为等势面，故A、B的电势差为零，电荷从A点沿不同路径移到B点电场力做功均为零，所以选项D错误.本题选C.