静电场“点线面迹”模型(学生版)-2024年高考物理热点.pdf

静电场“点线面迹”模型

1.高考静电场命题热点：某点的电场强度、电势、电荷在某点具有的电势能，电场线、等势线、等势面、运动轨

迹，受力分析，静电力做功问题。

2.常见模型：孤立点电荷电场、等量异种同种电荷电场、等量同种同种电荷电场、非等量两个电荷、多个电荷电

场，匀强电场、辐射性电场。

【模型一】孤立点电荷的电场模型

(1)正(负)点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外(内)部。

(2)离点电荷越近电场线越密(场强越大)。

(3)以点电荷为球心作一球面，则电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小相等，但方向不同。

kQ

(4)点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E=.

r2

(5)等势面是球面

【模型二】等量同种和异种点电荷的电场模型

比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷

电场线分布图

连线中点O处的场强连线上O点场强最小，指向负电荷一方为零

连线上的场强大小(从左到右)沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大

沿中垂线由O点向外场强大小O点最大，向外逐渐减小O点最小，向外先变大后变小

1

关于O点对称的A与A′、B与

等大同向等大反向

B′的场强

等势面

等量异种等量同种

中垂线是等势面且电势为零，关于中垂线左右对称的中点电势在中垂线上最大，连线中间最小；关于中

点电势绝对值相等，关于连线对称的点电势相垂线、连线对称的点电势相等。

等。

【模型三】匀强电场中电势差与电场强度的关系--电势均匀分布模型

U

1.公式E=的三点注意

d

(1)只适用于匀强电场．

(2)d为某两点沿电场强度方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离．

(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向．

2.纵向拓展

φ+φ

推论1匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势，φ=AB，如图甲所示．

C2

推论2匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB=CD，则U=U(或φ-φ=φ-φ)，如图乙所示．

ABCDABCD

3.横向拓展

U

公式E=只能适用于匀强电场的定量计算，但在非匀强电场中，可以用该式进行定性判断．

d

【模型四】电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹模型

2

1.根据运动轨迹判断粒子的受力及运动情况

①确定受力方向的依据

a．曲线运动的受力特征：带电粒子受力总指向曲线的凹侧；

b．电场力方向与场强方向的关系：正电荷的受力方向与场强方向相同，负电荷则相反；