電場是高中物理中研究的重點之一，也是高考命題重點之一。高考對電場的考查每年每份試卷都有2個以上的題，分值占總分的12~20%。高考對電場的考查涉及的知識點主要是：庫侖定律、電場強度和電場力、電勢和電勢能、電勢差、電容器和電容、帶電粒子在電場中的加速和類平拋運動等。
核心考點一、庫侖定律
【核心內(nèi)容解讀】真空中兩個點電荷之間的作用力與兩個電荷的電荷量乘積成正比，與它們之間距離的二次方成反比。庫侖定律是靜電場中的重要定律，利用庫侖定律解答可采用比例法。兩個完全相同的帶同號電荷的金屬小球接觸后電荷量平分；兩個完全相同的帶異號電荷的金屬小球接觸后，先中和后平分。
預測題1. 使兩個完全相同的金屬小球（均可視為點電荷）分別帶上-3Q和+5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F1。現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2。則F1與F2之比為（ ）
A．2∶1 B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1
解析：由庫侖定律得F1=15kQ2/a2，兩小球相互接觸后每個小球帶電量Q，固定在相距為2a的兩點時，它們之間庫侖力的大小為F2= kQ2/(2a)2，F(xiàn)1∶F2=60∶1。選項D正確。
答案：D
【名師點評】此題以異號點電荷接觸后再放回原處為情景，意在考查電荷守恒定律和庫侖定律。
預測題2.半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有等量的電荷，相隔較遠的距離，兩球之間的吸引力大小為F，今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開，這時A、B兩球之間作用力的大小是
（A）F/4 （B）3F/4 （C）F/8 （D） 3F/8
解析：設金屬小球A、B帶有等量的電荷Q，第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先與A接觸，電量平分，各帶Q/2；后與B球接觸，先中和后電量平分，各帶Q/4；移開，由庫侖定律，F(xiàn)’=k = F/8，選項C正確。
答案：C
【名師點評】此題以三個小球相互接觸切入，意在考查電荷守恒定律和庫侖定律。
預測題3．如圖所示，將兩個擺長均為l的單擺懸于O點，擺球質(zhì)量均為，帶電量均為q（q>0）。將另一個帶電量也為q（q>0）的小球從O點正下方較遠處緩慢移向O點，當三個帶電小球分別處在等邊三角形abc的三個頂點上時，擺線的夾角恰好為120°，則此時擺線上的拉力大小等于（ ）
A． B．
C． D．
解析：對a球受力分析，設擺線上的拉力為F，由平衡條件，
在豎直方向，F(xiàn)cos60°+k cos30°=g，
在水平方向，F(xiàn)cos30°=k (1+cos60°)，聯(lián)立解得F=g。
答案：B
【名師點評】此題考查帶電小球的平衡問題。
核心考點二、電場線
預測題1.在光滑絕緣的水平桌面上，存在著方向水平向右的勻強電場，電場線如圖中實線所示。一帶正電、初速度不為零的小球從桌面上的A點開始運動，到C點時，突然受到一個外加的水平恒力F作用而繼續(xù)運動到B點，其運動軌跡如圖中虛線所示，v表示小球在C點的速度。則下列判斷中正確的是 ( )
A. 小球在A點的電勢能比在B點的電勢能小 B. 恒力F的方向可能水平向左 C. 恒力F的方向可能與v方向相反 D. 在 A、B兩點小球的速率不可能相等 解析：小球由A到B運動，電場力做功，電勢能減小，小球在A點的電勢能比在B點的電勢能大，選項A錯誤；由運動軌跡可知，恒力 F的方向可能水平向左，選項B正確C錯誤；若小球由A到B運動過程中，電場力做功與恒力做功相等，則在 A、B兩點小球的速率相等，選項D錯誤。
答案： B
【名師點評】分析解答時要注意應用帶電粒子所受合外力方向指向軌跡彎曲的方向。
預測題2．一對等量正點電荷電場的電場線（實線）和等勢線（虛線）如圖所示，圖中A、B兩點電場強度分別是EA、EB，電勢分別是φA、φB，負電荷q在A、B時的電勢能分別是EPA、EPB，下列判斷正確的是（ ）
A．EA>EB，φA>φB ，EP A< EPB
B．EA>EB，φA<φB ，EPA< EPB
C．EA< EB，φA>φB ，EPA> EPB
D．EA<EB，φA<φB ，EPA> EPB
解析：根據(jù)電場線疏密表示電場強度的大小，可知EA>EB，根據(jù)順著電場線方向電勢逐漸降低，可知φA>φB ，負電荷q所在處電勢越高電勢能越小，EP A< EPB 。所以選項A正確。
答案：A
【名師點評】電場線與等勢面垂直。在兩個等量同號點電荷連線上中點的電場強度為零，在連線的中垂線上，關于連線中點對稱有兩點電場強度最大，且方向相反。
預測題3.圖為一頭大一頭小的導體周圍等勢面和電場線（帶有箭頭為電場線）示意圖，已知兩個相鄰等勢面間的電勢之差相等，則（ ）
A．a(chǎn)點和d點的電場強度一定相同
B．a(chǎn)點的電勢一定低于b點的電勢
C．將負電荷從c點移到d點，電場力做正功
D．將正電荷從c點沿虛線移到e點，電勢能先減小后增大
解析：由圖可知，a點和d點的電場強度方向不同，選項錯誤；根據(jù)順著電場線方向電勢逐漸降低，a點的電勢一定低于b點的電勢，選項B正確；由于c、d兩點處于同一等勢面，將負電荷從c點移到d點，電場力不做功，選項C錯誤；將正電荷從c點沿虛線移到e點，電勢能先增大后減小，選項D錯誤。
答案：B
【名師點評】帶電導體為一等勢體，電場線方向與導體表面垂直。
核心考點三、等勢面
預測題1．如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab = Ubc，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知 （ ）
A．三個等勢面中，a的電勢最高
B．帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大
C．帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時大
D．帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大
解析：根據(jù)帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，可知質(zhì)點所受電場力方向由a等勢面指向c等勢面，電場線垂直等勢面由a指向c，三個等勢面中，a的電勢最高，選項A正確；帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大，選項B正確；由質(zhì)點電勢能和動能之和保持不變可得帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時小，選項C錯誤；根據(jù)圖中P點處的等電勢差的等勢面比Q點處密，P點處電場強度比Q點處大，帶電質(zhì)點通過P點時所受電場力比通過Q點時大，帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大，選項D正確。
答案：BAD
【名師點評】等電勢差的等勢面密處電場強度大，疏處電場強度��；等距等勢面電勢差大處電場強度大，電勢差小處電場強度小。
預測題2．如圖所示，實線為電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面。a、b、c、d為圓上的四個點，則下列說法中正確的是
A．a(chǎn)、b、c、d 四點電勢不等，但電場強度相同
B．一電子從b點運動到c點，電場力做的功為0.6eV
C．若一電子從左側沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先增加后減小的加速直線運動
D．一束電子從左側平行于中心軸線進入電場區(qū)域，將會從右側平行于中心軸線穿出
解析：a、b、c、d 四點電勢不等，但電場強度大小相等，方向不相同，選項A錯誤；一電子從b點運動到c點，電場力做的功為e(0.80-0.20)V=0.6eV，選項B正確；若一電子從左側沿中心軸線穿越電場區(qū)域，將做加速度先增加后減小的加速直線運動，選項C正確；一束電子從左側平行于中心軸線進入電場區(qū)域，從右側穿出時將散開，選項D錯誤。
答案：BC
【名師點評】此題以電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面切入，意在考查對等勢面的理解和帶電粒子在電場中的運動。
核心考點四、場強圖象與電勢圖象
預測題1.空間存在一沿x軸方向的靜電場，電場強度E隨x變化的關系如圖所示，圖線關于坐標原點旋轉(zhuǎn)對稱，A、B是x軸上關于原點對稱的兩點。電子在該電場中僅受電場力作用，則（ ）
A．電子在A、B兩點的電勢能相等
B．電子在A、B兩點的加速度方向相反
C．電子從A點由靜止釋放后的運動軌跡可能是曲線
D．取無窮遠處電勢為零，則O點處電勢亦為零
【解析】由于A、B是x軸上關于原點對稱的兩點，A點電場強度為負值，B點電場強度為正值，由U=Ed可知電場強度E隨x變化的圖象與x軸所夾的面積表示電勢差。所以A、B兩點等電勢，電子在A、B兩點的電勢能相等，選項A正確；A、B兩點的電場強度大小相等，方向相反，電子在A、B兩點所受電場力大小相等，方向相反，由牛頓第二定律可知，電子在A、B兩點的加速度方向相反，選項B正確；的加速度方向相反。電子從A點由靜止釋放后，在AB之間在靜電力的作用下將做簡諧運動，其運動軌跡為直線，選項C錯誤；取無窮遠處電勢為零，則O點處電勢一定大于零，選項D錯誤。
【答案】AB
【名師點評】此題給出的電場強度E隨x變化的關系圖，實質(zhì)是沿x軸關于坐標原點O對稱放置的兩個等量負電荷的沿x軸方向的靜電場場強E隨x變化的關系圖。
預測題2．兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則
A．C點的電場強度大小為零
B．A點的電場強度大小為零
C．NC間場強方向指向x軸正方向
D．將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功
解析：根據(jù)沿電場線方向，電場強度等于電勢變化與位移變化的比值，即E=△φ/△x，C點的電場強度大小為零，A點的電場強度大小不為零，選項A正確B錯誤；根據(jù)電勢從N到C電勢升高，NC間場強方向指向x軸負方向，選項C錯誤；將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功，選項D正確。
答案：AD
【名師點評】此題給出的沿x軸方向電勢φ隨x變化的關系圖象，描述的是處于坐標原點的正電荷q1和處于點的負電荷q2的電場電勢圖象。根據(jù)C點的電場強度大小為零，q1>q2.。
核心考點五、空間電場問題
預測題1.在空間直角坐標系Oxyz中，有一四面體C-AOB，C、A、O、B為四面體的四個頂點，且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、 C(0,0,L)，D(2L,0,0)是x軸上一點，在坐標原點O處固定著+Q的點電荷，下列說法正確的是
A.A、B、C三點的電場強度相同
B.電勢差UOA =UAD
C.將一電子由C點分別移動到A、B兩點，電場力做功相同
D.電子在A點的電勢能大于在D點的電勢能
【解析】由于A、B、C三點到+Q的點電荷距離相同，所以A、B、C三點的電場強度大小相同，方向不同，選項A錯。根據(jù)點電荷電場的特征，電勢差UOA >UAD ,選項B錯。A、B、C三點處于同一等勢面上，將一電子由C點分別移動到A、B兩點，電場力做功相同，選項C正確；由于A點電勢高于D點，電子在A點的電勢能小于在D點的電勢能,選項D錯。
【答案】C
【名師點評】此題考查電場強度、電勢差、電勢能、電場力做功等知識點的掌握及學生空間想象能力。
預測題2.如圖所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作為頂點構成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是
A．AD兩點間電勢差UAD與AA＇兩點間電勢差UAA＇相等
B．帶正電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電場力做正功
C．帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電勢能減小
D．帶電粒子沿對角線AC＇與沿路徑A→B→C＇，從A點到C＇點電場力做功相同
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