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第41 讲 电场力的性质
核心考点
考点一 电荷守恒定律 库仑定律................................................................................................1
考点二 电场强度............................................................................................................................8
考点三 电场线的理解及应用......................................................................................................14
考点四 静电的防止及利用..........................................................................................................19
考点一 电荷守恒定律 库仑定律
一、电荷守恒定律
1．两种电荷
毛皮摩擦过的橡胶棒带_负__电，丝绸摩擦过的玻璃棒带_正__电。同种电荷相互排斥，
异种电荷相互吸引，带电的物体能吸引轻小物体。
2．元电荷
最小的电荷量，其值为e＝ 1.60
×
10
－ 19 C
。
其他带电体的电荷量皆为元电荷的_整数__倍。
注意：元电荷不是带电体，也不是点电荷。
3．电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体_转移__到另一个物体，或者
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_保持不变__。
(2)起电方式：_摩擦起电__、_接触起电__、感应起电。
(3)带电实质：物体带电的实质是_得失电子__。
(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二
者带 等量同种 电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先 中和 ，余下的电荷再 平均分
配 。公式：q1′＝q2′＝。
二、库仑定律
1．点电荷
是一种理想化的物理模型，当带电体本身的_形状__和_大小__对研究的问题影响很小时，
基础过关
1
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可以将带电体视为点电荷。
2．库仑定律
【例1】（2025·广东广州·三模）如图所示，绝缘轻绳穿过有光滑孔的带正电小球A，绳两点
P、Q 固定，在竖直平面内，整个空间存在匀强电场。小球静止时，轻绳绷紧，AP 水平、AQ
竖直，小球A 的质量为m，则（ ）
A．球受到的电场力可以等于2mg
B．球受到电场力的最小值为mg
C．匀强电场方向一定水平向右
D．匀强电场方向可以竖直向下
【例2】（24-25 高三下·甘肃·期中）如图所示，在一个半球形的绝缘光滑球壳内，有M、N
两个半径较小的均匀带电的绝缘小球。N 球固定，M 球静止时如图所示，球壳球心为O，OC
为过圆心的竖直线，交MN 的连线于Q 点。现M 球的电荷量缓慢减小（仍分布均匀），下列
说法正确的是（ ）
A．两小球间的库仑力将增大
B．M 球受到的弹力减小
C．OC 和MN 的交点Q 不会移动
D．OC 和MN 垂直时，库仑力大小等于M 球的重力
2
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【例3】（2024·河北衡水·一模）如图所示，A、B、C、D、M、N 是棱长为a 的正八面体的六
个顶点，M、N 两点各固定一个电荷量为Q 的正点电荷，一个质量为m、电荷量为q 的试探
电荷在四边形ABCD 内绕正八面体的中心做半径最大的圆周运动。静电力常量为k，试探电
荷的重力不计，下列说法正确的是（ ）
A．A、B、C、D 四个点的电势相等，电场强度大小也相等
B．试探电荷带负电，半径为
C．试探电荷的向心力大小为
D．试探电荷的动能为
【例4】（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示，甲、乙、丙三个带电小球用长度相同的轻质
绝缘细线悬挂在水平横杆上，它们均处于静止状态，三个小球均视为点电荷。已知甲、乙的
间距与乙、丙的间距之比为
，小球乙所带电荷量的绝对值为
，则小球甲、丙所带电荷
量的乘积为（ ）
A．
B．
C．
D．
【例5】（2025·福建南平·模拟预测）如图，光滑绝缘竖直墙面上的A 点固定着带正电小球
1，其斜上方固定一带正电小球2，一绝缘轻质弹簧上端固定，下端连接带电小球3。球3 静
止时位于墙面上的B 点处，此时弹簧的压缩量为x。已知三小球间的距离均为L，球1 的电荷
量是球2 的两倍，球3 的质量为m，重力加速度大小为g，球2、3 间的静电力大小为mg，
3
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。现迅速移走球1，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．球3 运动至AB 中点时的加速度大小为g
C．球3 运动至A 点时的加速度大小为
D．球3 运动至A 点时的速度大小为
1.库仑力作用下的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础
上多了库仑力，具体步骤如下：
2.三个自由点电荷的平衡问题
(1)平衡条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷
产生的合电场强度为零的位置。
(2)平衡规律：
考点二 电场强度
精讲考点
基础过关
4
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电场
(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间
相互作用的一种特殊物质
(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作
用
电场强度
定义：放入电场中某点的电荷受到的静电
力
F 与它的电荷量
q 的比值
定义式：E＝F
q ；单位：N/C 或V/m
方向：规定正电荷在电场中某点所受静电
力的方向为该点电场强度的方向
点电荷的电场
表达式：E＝kQ
r
2
方向：对于正点电荷的电场，方向背离正
点电荷；对于负点电荷的电场，方向指向
负点电荷
电场强度的叠加遵循平行四边形定则
【例6】（2025·山东·模拟预测）如图所示，a、b、c 为圆周上三个等间距的固定点电荷，bc
连线竖直，M、N 两点分别是ac、bc 连线的中点，M 处的电场方向水平向左，N 处的电场方
向水平向右，下列说法正确的是（ ）
A．b、c 的电性与a 的电性相反
B．b、c 的电荷量小于a 的电荷量
C．试探电荷q 在M 点和N 点电势能相等
D．M 点的电场强度大于N 点的电场强度
【例7】（2025·江苏南通·三模）如图所示，三个点电荷分别固定在等边三角形的顶点A、
B、C 上，M、N、L 点为三条边的中点。已知M 点的场强方向与BC 边平行，N 点的场强方向
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与BC 边垂直，A 处点电荷的电荷量为+q，则（ ）
A．B 处点电荷带负电
B．C 处点电荷电荷量的绝对值小于q
C．带正电荷的试探电荷在M 点的电势能比在L 点的大
D．将A 处点电荷沿NA 连线远离BC 边，N 点的电势升高
【例8】（2025·山东济南·二模）直角三角形ABC 中，∠C=30°，D 为AC 边的中点，在A、D
两点分别放置电荷量为-q 和+q 的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．B 点场强大于C 点场强
B．B 点场强等于C 点场强
C．B 点电势高于C 点电势
D．B 点电势等于C 点电势
【例9】（2025·江苏·二模）三根相同长度的绝缘均匀带电棒组成等边三角形，带电量分别
为-Q、+Q 和
，其中一根带电量为+Q 的带电棒在三角形中心O 点产生的场强为E，则O
点的合场强为（ ）
A．
B．E
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C．
D．
【例10】（2025·江西·二模）如图所示，等边三角形ABC 的三个角上固定着三个等量同种的
点电荷，此时，在AC 边的中点D 的电场强度大小为E。现将固定在A 点的点电荷撤去，则D
点的电场强度大小变为（ ）
A．
B．
C．4E
D．2E
1．电场强度的理解
(1)电场强度反映电场本身的性质，由场源和位置决定，与试探电荷无关。
(2)根据定义式E＝，对某一位置E 一定，F 与q 成正比。
2．场强公式的比较
三个公式
3．电场的叠加
(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强
度的矢量和。
(2)运算法则：平行四边形定则。
考点三 电场线的理解及应用
典型
电
场的
电
场线
精讲考点
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电场
线
的特
征
(1)电场线是假想的，实际电场中不存在
(2)电场线起始于正电荷(或无限远)，终止
于无限远(或负电荷)。静电场的电场线不
闭合
(3)电场线不相交，也不相切
(4)电场线的疏密程度反映电场的强弱
(5)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹
两种等量点电荷电场线的比较
比较
等量异种点电荷
等量正点电荷
电场线
分布图
电荷连线上
的电场强度
沿连线先变小后变大
O 点最小，但不
为零
O 点为零
中垂线上的
电场强度
O 点最大，
向外逐渐减小
O 点最小，向外
先变大后变小
关于O 点
对称位置
的电场强度
A 与A'、B 与B'、C 与C'
等大同向
等大反向
【例11】（2024·贵州六盘水·模拟预测）如图所示是三个点电荷A、B、C 周围电场线分布图
（电场方向未画出）。下列说法正确的是（ ）
A．点电荷A 一定带正电
B．点电荷C 一定带正电
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C．点电荷A、B 一定是同种电荷
D．点电荷B、C 一定是同种电荷
【例12】（高一上·吉林·单元测试）有一负电荷自电场中的A 点自由释放，只受电场力作用，
沿电场线运动到
点，它运动的速度图像如图所示，则A、B 所在电场区域的电场线分布可
能是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【例13】（2025·江苏泰州·模拟预测）如图所示，真空中固定着两个等量异号点电荷，
、
两点关于两电荷连线对称，
、
两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的
是（ ）
A．
点的场强与
点的场强相同
B．
点的场强与
点的场强相同
C．
点的电势比
点的电势高
D．电子在
点的电势能比在
点的电势能小
【例14】（2024·广东·一模）两个带异种电荷的导体周围的电场线分布如图所示，a、b、c 和
d 是电场中的四个点，其中a、d 在导体表面上。将带正电的粒子从a 移动到b 和从a 移动到d
过程中电场力做功分别为
和
，同一负点电荷在c 和d 两点的电势能分别为
和
，
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则下列说法中正确的是（ ）
A．两导体表面的电场线可能与表面不垂直
B．a、b、c、d 四点中c 点的电场强度最大，电势也最高
C．
D．
【例15】（2025·黑龙江吉林·模拟预测）如图所示，
、
、
、
分别为正方形
的各边中点，在
、
、
处各固定一个电荷量为
的点电荷，在
处固定一个电荷量为
的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．
点和
点的电场强度相同
B．
点和
点的电势相同
C．在
点将一个电子（不计重力）由静止释放，电子将沿
做直线运动
D．将一个正点电荷由
点沿
移动至
，电势能先增大后减小
1.电场线、带电粒子运动轨迹判断
(1)判断速度方向：带电粒子轨迹的切线方向为该点处的速度方向。
(2)判断电场力(或场强)的方向：带电粒子所受电场力方向(仅受电场力作用)指向轨迹曲线
的凹侧，再根据粒子的正、负判断场强的方向。
精讲考点
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(3)判断电场力做功的正、负及电势能的增、减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力
做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加。
考点四 静电的防止及利用
静电平衡
(1)定义：导体放入电场中，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大
小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生定向
移动，导体达到静电平衡状态
(2)处于静电平衡状态的导体的特点
①导体内部的电场强度处处为零
②导体是一个等势体，导体表面是等势面
③导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直
④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上
⑤在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越
大，凹陷的位置几乎没有净电荷
尖端放电
导体尖端周围电场使空气电离，电离出的与导体尖端电荷符号相反的电
荷与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷
静电屏蔽
处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为零，从而外电场对
壳内仪器不会产生影响
【例16】（2025·河北·模拟预测）对于表面电荷均匀分布的球壳，球壳内部任意一点的电场
强度的矢量和均为零，而球壳外部的电场强度分布与将球壳总电荷视为集中于球心的等效点
电荷所激发的电场强度一致。一个半径为R、电荷量为+Q 的金属球，其内部有一个与其同心
且半径为
的球形空腔。现在其球心位置放一电荷量为+q 的点电荷，当金属球达到静电平衡
时，电场线的分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
基础过关
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A．金属球内表面上的负电荷的电荷量为
B．金属球外表面上的正电荷的电荷量为
C．距离球心为
处的某点，该处电场强度大小为0
D．距离球心为2R 处的某点，该处电场强度大小为
【例17】（2025·云南昆明·一模）内部带空腔的金属导体静置于匀强电场中，静电平衡时电
场线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a 点的电势高于b 点的电势
B．a 点的电场强度小于b 点的电场强度
C．电子在a 点的电势能大于在b 点的电势能
D．电子在a 点的电势能小于在b 点的电势能
【例18】（2025·浙江·模拟预测）在我国的一些古籍中，有对电学现象的描述。如：①张居
正记述了“余每于冬月盛寒时，衣上常有火光，振之迸炸有声，如火花之状”的现象，即冬
日摩擦衣物产生火花。②《搜神记》中有夜里“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”的记录，描述
了夜晚尖锐的兵器表面有火光的现象。则（ ）
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A．①现象产生的原理与煤气灶点火装置原理相同
B．①现象发生时有电荷产生
C．②现象产生的原理与避雷针原理不同
D．高压设备中的导体表面做得尽量光滑是为了避免②现象
【例19】（2025·广东茂名·一模）如图是某款空气净化器的工作原理图，负极针附近能生成
大量负离子，使得流经负极针的尘埃带上负电后被格栅板吸附，下列说法正确是（ ）
A．格栅板应接电源正极
B．负极针附近的电势比格栅板附近低
C．尘埃被吸附到格栅板上的过程中速度不变
D．尘埃被吸附到格栅板上的过程中电势能减少
【例20】（2025·江苏·模拟预测）如图所示，不带电的半径为r 的空心金属球放在绝缘支架
上，右侧放一个电荷量为+Q 的点电荷，点电荷到金属球球心的距离为3r，达到静电平衡后，
下列说法正确的是（ ）
A．金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
B．点电荷Q 在金属球内产生的电场的场强处处为零
C．若用导线连接球的左右两侧，球两侧都不带电
D．感应电荷在金属球球心处产生的电场强度大小为
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