静电场

静电场（精选8篇）

静电场 篇1

静电场复习学案

一、电荷及其守恒定律

1物体带电的实质是__________的得失。得到_______的物体带____电荷，失去_______到的物体带____电荷。

2使物体带电的方式有_____________，______________，_______________。

3摩擦起电是使相互摩擦的两个物体________带上了__________、_________电荷。物体带电种类具有_________。摩擦起电适用于_________体。4两个完全相同的小球相互接触后，总电荷量_________。

5静电感应是指：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互_______或_________，导体中的_________便会靠近或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带_________电荷，远离带电体的一端带_________电荷，这种现象叫做静电感应。结果使得：导体两端________带上了__________、_________电荷。

6当导体与地连接时，此时近端_______，远端变为_______。与地连接的方式有1_______2_______。

7电荷既不能_______，也不能_______，只能从一个物体_______到另一个物体，或者从物体的一部分_______到物体的另一部分，在转移的过程中，电荷的_______保持不变，这个结论叫电荷守恒定律。

电荷守恒定律也常常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的_______总是保持不变的。

二、库仑定律

1．库仑定律

（1）_______中的两个_______的_______之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线上。电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。计算公式为______________。

（2）当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以_______时，这样的带电体可以看做带电的点，叫_______。类似于力学中的质点，也是一种_______的模型。

2三电荷在同一直线上达到平衡的条件是：两_____夹_____，两_____夹_____。

三、电场的力的性质

1试探电荷的条件是：一_______________，二_______________。2．电场强度

（1）定义：放入电场中的某一点的检验电荷受到的_________跟它的_________的比值，叫该点的电场强度。

（2）公式：_________此公式适用于__________电场。

（3）方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟_______在该点所受静电力的方向相同。与_______在电场中受的静电力的方向相反。2．点电荷的电场

（1）公式：______ 此公式适用于______________电场，其中Q为_______。（2）以点电荷为中心，r为半径做一球面，则球面上的个点的电场强度______相同______不同。3．电场强度的叠加

如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷_______时在该点产生的电场强度的矢量和。4．电场线

（1）电场线是画在电场中的一条条的_______的曲线，曲线上每点的切线方向，表示该点的_______的方向，电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而_______的线。（2）电场线的特点

电场线从_______或从_______处出发，终止于_______或_______；电场线在电场中不_______；电场线在没有电荷的地方不_______；导体表面的电场线与导体表面_______；在同一电场里，电场线越密的地方_______；匀强电场的电场线是均匀的______________线。

（3）电场线与运动轨迹重合的条件是：一电场线_______，二初速度为_______或初速度的方向沿_______，三物体只受_______或还受其他力，但其他力的和力______________。

（4）等量同种点电荷连线上电场的特点是______________，中垂线上电场的特点是_______。

等量异种点电荷连线上电场的特点是______________，中垂线上电场的特点是_______。

四、电势能和电势 1．电场力做功的特点

电场力做功与________无关，只与_____________________有关。2电势能：电荷在电场中具有的能，叫做电势能。电荷在电场中某点电势能的大小，等于_______把它从_____点移动到_______位置时所做的功。电势能的大小具有_______性，与_______有关。3电场力做功与电势能的关系：电场力做_______功，电势能_______；电场力做_______功，电势能_______；公式WAB____________________。3．电势（1）电势是表征电场性质的重要物理量，某点电势等于电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值。

2）公式：__________（与试探电荷无关）计算时应注意：____________________。（3）电势与电场线的关系：沿着电场线电势__________。

（4）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与__________的选择有关，大地或无穷远处的电势默认为零。

电势能和电势都是______量，只有_______，没有________。但有__________。3．等势面

（1）定义：电场中电势__________的点构成的面。

（2）特点：一是在同一等势面上的各点__________相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力__________；二是电场线一定跟等势面__________，并且由电势__________等势面指向电势__________等势面。三是在电场线密集的地方，等差等势面__________，在电场线稀疏的地方，等差等势面__________。四是不同的等势面永不_______。

（3）等量________点电荷电场中关于中垂线对称点的电势相等，等量_______点电荷电场中垂线上各点的电势相等且为零（设无穷远处为零电势点）。

五、电势差与电场强度的关系

1电势差是指电场中两点间电势的差值。公式UAB__________，UBA__________，__________ 2电势差与静电力做功的关系：WAB____________________，UAB__________ 使用以上公式时应注意____________________ 3电势差与电场强度的关系为_________________，此公式只适用于__________。其中d指_______________________。

4电势降落最快的方向为__________________，但电势降落的方向不一定沿着____________。5在匀强电场中沿着任一条直线，电势的降落都是____________。

六、静电现象的应用

1静电平衡状态下导体的特征

（1）内部场强___________，指的是___________和___________的合场强为___________。（2）导体表面的电场线与导体表面___________，在导体表面移动电荷，电场力___________。（3）静电平衡状态下，导体是个___________，其表面是个___________ 2静电平衡时，导体上的电荷分布为：一导体内部____________电荷只分布在__________。二在导体表面越_________的位置，电荷的密度越__________，__________的位置几乎没有电荷。3静电屏蔽，把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，由于静电感应，壳内场强___________，外电场对壳内的仪器__________产生影响。金属壳的这种作用叫做静电屏蔽。4注意，当金属壳未接地时，金属壳只能屏蔽_______对_______的影响，当金属壳接地时，金属壳既能屏蔽_______对_______的影响，又能屏蔽_______对_______的影响。

5当一带电小球与一金属壳的内表面接触时，此时，带电小球被看作___________的一部分，电荷全部分布在______________，这时原来的带电小球_______。七电容器的电容

1．电容器：任何两个彼此_______又____________的导体都可以看成是一个电容器。（最简单的电容器是平行板电容器，金属板称为电容器的两个_______，绝缘物质称为_______）

2.电容器充电的方式为：______________，充电时电流_______由流向_______，充电结束后，两极板分别带上了______________，电荷分布在相对的两极板的_______侧。两极板间的电压为__________。两极板间的匀强电场：___________充电实质上是___________的过程。

3电容器放电的方式为：______________，放电时电流_______由流向_______，放电时，两极板上的电荷相互_______。放电实质上是___________的过程。

4.电容：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值

表达式：_____________，此公式适用于_____________，其中Q指_____________ 5.平行板电容器电容公式：_____________，此公式适用于_____________。6.若平行板电容器的电压恒定时，Q=___________，E=___________ 7.若平行板电容器的电荷量恒定时，U=___________，E=___________ 8注意：在电容器中插入金属板（金属导体）或玻璃（绝缘体）都会引起C发生变化，但改变电容的原因不一：插入玻璃（绝缘体）会使电容器中的__________变大，致使C_____；插入厚度为L的金属板，由于静电感应，金属板内电场强度__________，由U=__________，得，金属板上下表面间没有电势降，因此电容器两极板间的距离不再是d，而是d-L。所以插入金属板，相当于通过__________距离，而使电容器的电容C__________。

八、带电粒子在电场中的运动

1．加速：____________________，若初速度为零，末速度V=__________。

2．偏转：当带点粒子垂直进入匀强电场时，带电粒子做类平抛运动，若平行板的长度为L，宽度为d。那么：

粒子在电场中的运动时间_________ 粒子在y方向获得的速度_________ 粒子在y方向的位移__________________ 粒子的偏转角：tanθ=________________ 若加速电压为U1，偏转电场U2，粒子在y方向的位移___________，粒子的偏转角：tanθ=____________。

3.初速度为_______的不同的带电粒子经过同一电场的加速和同一电场的的偏转后，带电粒子在电场中的____________和____________总相同。

4.示波器的核心部件是示波管，示波管的结构大致分为三部分：___________、___________、___________。

静电场 篇2

1. 关于带电粒子在电场中的运动,若只考虑电场力的作用,下列说法正确的是()

(A)粒子可能作匀速圆周运动

(B)粒子可能作匀速运动

(C)粒子可能作匀变速曲线运动

(D)粒子可能作变加速运动

2. 电场中的电场线不相交,这是因为()

(A)电场中每一点只有一个确定的场强方向

(B)电场中每一点可以有几个场强方向

(C)电场线从负电荷出发终止于正电荷

(D)电场线相互排斥

3. 如图1所示,在匀强电场中建立平面直角坐标系,Oxy平面与电场平面相互平行,以O为圆心的圆周与坐标轴交于abcd四点,已知Oab三点电势关系为φ0>φa=φb,则关于其他点的电势关系和场强关系有()

(A)φa=φb=φc,场强方向由d指向a

(B)φa<φc=φd,场强方向由d指向a

(C)φa>φc=φd,场强方向由o指向c

(D)φa=φc=φd,场强方向由o指向c

4. 带电粒子仅在电场力作用下由a点运动到b点,电场线、粒子在a点的速度方向以及运动径迹如图2所示,则()

(A)粒子在a点的速度一定大于b点

(B)粒子在a点的动能一定小于b点

(C)粒子在a点的电势能一定小于b点

(D) a点的电势一定高于b点

5. 如图3所示中,虚线表示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一点电荷在静电力作用下运动,经a、b两点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时的动能为()

(A) 8 eV (B) 13 eV

(C) 20 eV (D) 34 eV

6. 如图4所示,AB是竖直方向电场线上的两点,一带电粒子从A点静止释放,到B点时速度恰为0.若A、B两点的场强分别为E1、E2,电势分别为φ1、φ2,带电粒子在A、B的电势能分别为ε1、ε2,则()

(A)粒子带负电(B)φ1>φ2

(C) E1ε2

7. 如图5甲所示,两个平行金属板PQ竖直放置,两板上加如图5乙所示的电压.t=0时Q比P板高5 V,此时两板正中央M点有一个初速度为0的电子只在电场力作用下运动,使电子的速度和位置随时间变化,假设电子始终未与两板相碰,在t<8×10-10s时间内,这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的是()

8. 如图6所示,在粗糙绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电的点电荷Q.将一个质量为M、带电荷量为q的小金属块P放在水平面上并由静止释放,P将在水平面上沿远离Q的方向开始运动到停止的过程中()

(A)电场力对P做的功等于金属块增加的机械能

(B)P的电势能一定一直减小

(C)P的加速度一定一直减小

(D)电场力对P做的功一定等于摩擦产生的热

9. 如图7所示,在空间中的两点A、B固定一对等量异种电荷.有一不计重力的带电微粒在他们形成的电场中运动,微粒在运动过程中只受电场力作用,则微粒所作的运动可能是()

(A)匀速直线运动

(B)先减速后加速运动

(C)一直加速运动

(D)匀变速运动

10. 如图8所示,在竖直向下的匀强电场中,用绝缘细线拴一带负电小球,使小球在竖直面内作圆周运动,则()

(A)小球运动到最低点电势能一定最大

(B)小球运动到最高点时线上张力一定最小

(C)小球运动到最高点时动能一定最大

(D)小球在竖直面内可能作匀速圆周运动

11. 如图9为一电场的电场线,a、b为一条直线上的两个点,高度差为h.一质量为m、带电荷量为+q的点电荷,从a点由静止释放沿电场线运动到b点时速度为,则()

(A)质量为m、带电荷量为-q的点电荷,从a点由静止释放沿电场线运动到b点时速度为

(B)质量为m、带电荷量为-q的点电荷,从a点由静止释放沿电场线运动到b点时速度为

(C)质量为m、带电荷量为-2q的点电荷,从a点由静止释放沿电场线运动到b点时速度为

(D)质量为m、带电荷量为+2q的点电荷,从a点由静止释放沿电场线在ab两点间来回振动

12. 一根用绝缘材料制成的轻弹簧、劲度系数为K,一端固定、另一端与质量为m、带正电且电荷量为q的小球相连,静止在光滑的水平面上.当施加水平向右的匀强电场E后,小球开始作往复运动,则关于小球()

(A)小球速度为0时弹簧伸长量为

(B)小球在原长的位置动能最大

(C)小球运动过程中的机械能守恒

(D)小球运动过程中,它的动能改变量、电势能改变量和弹性势能的改变量的代数和始终为0

二、填空题(每题4分,共20分,请把答案写在横线上)

13. 如图10所示,在竖直面内有一匀强电场,一带电量为+q的小球(重力不计)在恒力作用下沿图中虚线从A到B作直线运动,已知力F与AB间夹角为θ,AB间距离为L,则匀强电场的场强至少为______、方向为______、恒力F做功为______.

14. 质子、α粒子、氘核和氚核(质量数之比为1:4:2:3、电荷量之比1:2:1:1),在经过同一个电场E1加速后垂直进入另一匀强电场E2,它们飞出E2后的速度方向与E2的夹角分别为α、β、γ和δ,则它们的大小关系为______,飞出过程中的动能增量之比为____.

15. α粒子和质子以相同的速度垂直电场方向进入两平行板间的匀强电场,当它们离开匀强电场时沿场强方向的位移之比为______,动能增量之比为______.

16.一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v沿与电场线平行的方向射入匀强电场,经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同,则此电场的场强大小为______,电子在电场中的运动路程为______.

17.如图11所示,匀强电场中有三点a、b、c位于等腰直角三角形的顶点上,ab=bc=4cm.将一带电量为-2×10-8 C的检验电荷从a点移到b点电场力做功8×10-9 J,从a点移到c点电场力做功1.6×10-8J,则电场方向为______,场强大小为______.

三、计算题(本题共4个小题,共42分,解答须写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)

18.(10分)如图12所示,匀强电场水平向左,一个带正电的物块在绝缘的地面上向右运动,经过P点时动能为200 J,到Q点时动能减少了160 J、电势能增加了96J,求:再回到P点时动能为多大?

19.(10分)一条长为L=1 m的细线,上端固定在天花板上,下端拴一个质量m=10-3 kg,带电荷量为q=10-5C的小球,置于匀强电场中、场强为E=103 N/C,如图13所示.今将小球拉至A点,线与竖直方向夹角为θ=60°,求:小球由静止从A点释放运动到最低点时细线与竖直方向的夹角和运动过程中的最大速度?(g=10m/s2)

20.(10分)如图14所示,真空中有两根绝缘细棒组成“V”字形装置,处在竖直面内,两棒可绕O点转动,与竖直方向夹角均为θ,棒上各穿一个质量为m=20 g的小球,球可沿棒无摩擦下滑,两球带电荷量均为+8×10-6 C.现使两棒绕O点转动,两球在棒上位置随之改变,问θ为何值时,小球与O点的距离最小,并求最小值?

21.(12分)如图15所示,AB是半径为R=0.8 m的圆的一条直径、圆心为O,该圆处于匀强电场中,场强大小为E=1×106N/C、方向一定,且平行纸面(即圆周平面),在圆周平面内,将一带电荷量为q=-1.6×10-16 C的粒子,从A点以相同的初动能抛出,抛出方向不同的粒子在经过圆周上不同点中过C点时的动能最大,已知∠CAB=30°,不计空气阻力和重力,g=10 m/s2,如果粒子在A点垂直OC方向抛出恰好经过C点,求到C点时的动能?

参考答案

一、选择题

1.(A)(C)(D) 2.(A) 3.(B) 4.(B)(D) 5.(C) 6.(B)(D) 7.(D) 8.(B)(D) 9.(B)(C) 10.(A)(D) 11.(B) 12.(D)

二、填空题

13.,垂直于AB向右,Flcosθ

17.c指向a,.

三、计算题

18.电荷电势能的增加量等于电场力所做的负功的绝对值,则:

从Q点至速度减为0,动能减少40 J,则克服摩擦力做功为:

在返回到P点过程中克服摩擦力做功等于:

根据功能关系可得,再回到P点时动能为:

19.小球受重力G、细线拉力T、和电场力F,G=mg=10-2N、F=qE=10-2 N,设小球在平衡位置和最低点时细线与竖直夹角分别为β、α.

小球在运动过程中受力和在重力场中相似,所以运动规律也和重力场中相似,在平衡位置两侧对称、在平衡位置时速度最大(设为v).

小球在平衡位置B时受力分析如图16所示，

因为最高点A和最低点C关于平衡位置B对称，所以，

从A点到B点根据动能定理有:

20.(动态平衡的极值问题)

设小球到O点的距离为L.因为两球的受力情况关于过O点的竖直线对称,两球移动过程中高度总相同,则它们间的库仑力总是水平的.受力如图17所示,根据小球受库仑力F、重力G和棒对它的支持力N而平衡,其中:

根据小球平衡有:

当θ=45°时,L有最小值Lmin,代入数值得:Lmin=1.2 m.

21.因为从A点以相同的初动能抛出,过C点时的动能最大,所以C点为圆周上沿电场方向最远的点,则过C点圆的切线MN为等势线,电场线与MN垂直由C指向O(如图18所示).

设带电粒子的质量为m,垂直OC方向抛出,则初速度垂直场强方向,并设初速度为v,粒子抛出后只受电场力,做类平抛运动.

由几何关系可知:

带电粒子从A到C应用动能定理有:

静电场复习策略 篇3

一、牢记基本概念，理解基本规律

本章涉及的基本概念好，基本规律比较多，相互之间又有联系，我们要牢记它们。

本章的基本概念和基本规律：

2.电场线（六种情况的电场线画法）。

到此为止电场部分的知识贯穿得就差不多了，至于电荷在电场中平衡和运动问题的解题方法和重力场中的解题方法类似。

4.场的叠加：可类比力的叠加原理，都遵守平行四边形法则。

5．带电粒子在电场中的运动。

（1）直线运动;

（2）偏转：类平抛运动，利用平抛运动的规律分析解决。

二、掌握解决问题的科学方法，巧妙、快捷地解决问题

本章解题常用的方法有：理想模型法、比值法、类比法、等效法等等。笔者就近年来高考涉及本章的各类题型列举如下：

题型一：电场线、等势面类

这是指利用典型电场的电场线和等势面的分布情况，以及电场线的特点来求解的问题。解这类问题，我们必须牢记各种典型的电场线和等势面的分布情况，以便与题中情景对照分析，还要灵活运用电场线的特点及等势面的特点，如在等势面上任意两点间移动电荷电场力不做功；沿电场线方向电势越来越低；等势面与电场线一定垂直；电场线的疏密可表示场强大小等。

例1.下列选项中说法正确的是（ ）

A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零

B.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同

C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的

D.沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的

【命题意图】

考查电场线、场强和电势关系。

【解析思路】

本题A、B两选项都用了“一定”的字样，因此只要举出一个反例，就可以否定A、B选项的说法，譬如带正电的导体，其内部场强为零，电势不为零；匀强电场的场强处处相同，但顺电场线方向电势逐渐降低，故A、B选项均不正确。C、D选项正是应记住的电场线特点，故C、D正确。

【探讨评价】

（1）对电场线类问题，首先我们要牢记各种典型电场、电场线和等势面的分布情况，记住电场线的特点，更重要的是要对题意全面分析，并灵活应用各典型电场线的特点。

（2）电场强度的计算有四种方法：

d.利用叠加式E=E1+E2+……（矢量合成）。

【说明】

电场线与电荷的运动轨迹不一定重合。电荷的运动轨迹由带电粒子受到的合外力情况和初速度情况来决定。只有满足①电场线是直线；②粒子的初速度为零或初速度方向与电场线在同一条直线上时，其运动轨迹才与电场线重合。

例题拓展：如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA

A.EA一定大于EB，UA一定大于UB

B.EA不一定大于EB，UA一定大于UB

C.EA一定大于EB，UA不一定大于UB

D.EA不一定大于EB，UA不一定大于UB

题型二：电功、电势能、电势差、电势类

这是指电场中电势的计算和电势高低的比较问题。解这类问题，一般要用到：

（1）沿电场线方向电势要降低；

（4）匀强电场的两点电势差：U=Ed等。

例2.图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V。由此可得D点电势UD=_______V。

【命题意图】

考查匀强电场的特性、电势，在能力上考核分析、推理、应用物理知识解题的能力。

【解析思路】

UAC=UA-UC=18V，连接AC并把AC三等份，（如图）则中间两点的电势分别为9V和3V，这样B点必与F点在同一等势面，连接BF，过D点的等势面恰好过E点。所以D点的电势为9V。

【注】利用等分法在电场中找等势点，是解决此种问题的最基本的也是比较行之有效的方法。

例题拓展：图中A、B、C三点都在匀强电场中。已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20 cm。把一个q=10-5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-1.73×10-3 J，则该匀强电场的场强大小和方向是：

A.865 V/m，垂直AC向左

B.865 V/m，垂直AC向右

C.1000 V/m，垂直AB斜向上

D.1000 V/m，垂直AB斜向下

题型三：静电平衡类

这是指利用静电平衡状态导体具有的特点来求解的问题。静电平衡状态导体的特点：

（1）导体内部场强处处为零，表面上任一点的场强方向跟该点的表面垂直；

（2）整个导体为一个等势体，导体表面为一个等势面；

（3）导体的静电荷分布在外表面上，并且电荷的分布与表面的曲率有关，曲率大的地方电荷分布密。

因此，导体的表面尽管为等势面但导体表面的场强并不一定相同。

例3.一金属球原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比：

A.Ea最大

B.Eb最大

C.Ec最大

D.Ea=Eb=Ec

【命题意图】

考查静电平衡状态的特点及电场强度的知识。

【解析思路】

根据导体在电场中处于静电平衡时的特点，知球内a、b、c三点的合场强都为零。而这三点的场强都是细杆MN和球体感应电荷分别产生的场强的合场强，因此细杆MN产生的场强与金属球上感应电荷产生的场强对球内同一点应大小相等、方向相反，而c点离细杆MN最近，故细杆产生的电场在c点的场强最大，那么，金属球上感应电荷产生的电场在c点的场强也就最大。因此，C正确。

高中物理静电场测试题 篇4

A. B.

C. D.

2.如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从 A点运动到B点时动能减少了10-5 J，已知A点的电势为-10 V，则以下判断正确的是：

A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示

B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示

C.B点电势为零

D.B点电势为-20 V

3.在点电荷Q的电场中，一个α粒子( )通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是( ).

(A)Q可能为正电荷，也可能为负电荷

(B)运动中.粒子总是克服电场力做功

(C)α粒子经过两等势面的动能Eka>Ekb

(D)α粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb

4.如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是( ).

(A)该电场一定是匀强电场

(B)这四个等势面的电势一定满足Ua-Ub=Ub-Uc=Uc-Ud

(C)如果ua>Ub，则电场强度Ea>Eb

(D)如果Ua

5.如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，θ为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A两点问电势差为( ).

(A)UOA=Er (B)UOA=Ersinθ

(C)UOA=Ercosθ (D)

6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( ).

(A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动

(B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

(C)不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动

(D )不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

7.如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点， ，用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势，则( ).

(A)EA一 定大于EB，UA一定大于UB

(B)EA不一定大于EB，UA一定大于UB

(C) EA一定大于EB，UA不一定大于UB

(D)EA不一 定大于EB，UA不一定大于UB

8.对于点电荷的电场，我们取无限远处作零电势点，无限远处电场强度也为零，那么( ).

(A)电势为 零的点，电场强度一定为零，反之亦然

(B)电势为零的点，电场强度不一定为零，但电场强度为零的点，电势一定为零

(C)电场强度为零的点，电势不一定为零;电势为零的点，场强不一定为零

(D)场强为零的点，电势不一定为零，电势为零的一点，电场强度一定为零

9.如图所示，一长为l的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角α=60°，若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述中正确的是( ).

(A)电场力不做功，两电荷电势能不变

(B)电场力做的总功为QEl/2，两电荷的电势能减少

(C)电场力做的总功为-QEl/2，两电荷的电势能增加

(D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关

10.如图所示，一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在( ).

(A)P点的左上方 (B)P点的.右上方

(C)P点的正上方 (D)上述情况都可能

11.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为Ua、Ub和Uc，Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子 射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知( ).

(A)粒子从K到L的过程中，电场力做负功

(B)粒子从L到M的过程中，电场力做负功

(C)粒子从K到L的过程中，静电势能增加

(D)粒子从L到M的过程中，动能减少

12.有两个完全相同的金属球A、B，B球固定在绝缘地板上，A球在离B球为H的正上方由静止释放下落，与B球发生对心正碰后回跳 的高度为h.设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，若( ).

(A)A、B球带等量同种电荷，则h>H (B)A、B球带等量同种电荷，则h=H

(C)A、B球带等量异种电荷，则h>H (D)A、B球带等量异种电荷，则h=H

13.如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强 大小为E的匀强电场时，验电器的箔片 (填“张开”或“不张开”)，我们把这种现象称之为 。此时，金属网罩的感应电荷在 网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为 ，方向为 。

14.如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离 。

(l)a、b两点哪点电势高?

(2)将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大?

(3)若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功?做功多少?

15.如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v/2，问:

(1)电场强度E为多大? (2)A点至最高点的电势差为多少?

16.如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行， 环上穿有一电荷量为 +q、质量为m的小球，可沿圆环作无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球问沿水平方向无力的作用，则速度vA=______.当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB=______.

17.如图所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强为E.在圆周平面内，将一带止电q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达c点的小球动能最大.已知∠cab=30°，若不计重力和空气阻力，试求电场方向与直线ac间的夹角θ.

18.如图所示，有二根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量为m=1.00X10-2kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.00×10-7C.A、B之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力， A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电力)?

答案：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A AC C ABD C AC B C B A

11 12

AC BC

13.不张开，静电屏蔽，E，水平向左

14.解：(1)由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高(2)可知Ua>Ub，Uab>0，当把负电荷从a点移往b点，Wab= qUab<0,电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大(3)若Uab=100V，二价负离子电量q=-2×1.6×10-19C，将该离子从a点移往b点，电场力做功 Wab= qUab=-3.2×10-17J，即克服电场力做功3.2×10-17J

1 5. (1) (2)

16. ，6qE

17. 30°

静电场 篇5

1、电荷及其守恒定律

a、摩擦起电：

b、静电感应：本质都是微观带电粒子在在物体之间和物体内部的转移。

c、电荷守恒定律：大量事实表明，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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。

d、元电荷：电荷的多少叫电荷量；迄今为止，科学家发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。e可取1.60×10-19C；电子的电荷量e与电子的质量me之比，叫做电子的比荷。

2、库仑定律

a、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

F=kq1q2/r2

其中，静电力常量 k=9.0×109Nm2/C2 b、电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。点电荷的理解。与万有引力的区别。c、带电金属球接触后等分电量；

3、电场强度

a、法拉第提出的观点：电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的；

b、电场和磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场；变化的电磁场以光速在空间传播，它和实物一样具有能量和动量，因而场和实物是物质存在的两种不同形式。只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，电磁场的实在性才凸显出来。

c、静止电荷产生的电场，称为静电场。

d、试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q成正比，F=Eq，E是比例常数，也即电场强度，反映电场在这点的性质，与q无关。

e、点电荷的电场强度计算与电场强度的叠加（电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和）

f、电场线可以形象地描述电场强度的大小和方向。电场线有以下几个特点：

①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；

②电场线在电场中不相交；

③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方较疏。

g、匀强电场：电场中各点电场强度的大小相等，方向相同。

4、电势能和电势

a、在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关；这个结论在非匀强电场中也是适用的。

b、电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，记作Ep。可以类比重力势能。c、静电力做的功等于电势能的减少量。WAB=EpA-EpB

d、电荷在某点的电势能等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。

e、电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，是个标量。

φ=Ep/q f、沿着电场线方向电势逐渐降低。

g、电场中电势相同的点构成的面叫做等势面。电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

5、电势差

a、电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。UAB=φA-φB

6、电势差与电场强度的关系

a、匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积；

UAB=Ed b、类比公式W=qU，W=Fd=qEd

7、静电现象的应用

a、处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为0；

b、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。c、导体上电荷分布的特点：

（1）导体内部没有电荷，电荷分布在导体的表面；

（2）在导体外表面，越尖锐的位置电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。

d、尖端放电、静电屏蔽的理解。

8、电容器的电容

C=Q/U

C= 电容单位法拉，简称法，符号F。接通电源时，U不变；断开电源时，Q不变。

9、带电粒子在电场中的运动 a、带电粒子的加速

b、带电粒子的偏转

牛刀小试

1、关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（）A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D．以上说法均不正确

2、避雷针能起到避雷作用，其原理是（）A．尖端放电 B．静电屏蔽 C．摩擦起电 D．同种电荷相互排斥

3、真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于()A.F B.2F C.F/2 D.F/4

4、电场强度的定义式E=F/q 可知，在电场中的同一点（）A、电场强度E跟F成正比，跟q成反比

B、无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变 C、电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强。

D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零

5、关于于电场，下列叙述正确的是（）

A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同 B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强

C．在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E=F/q，取走q后，该点场强不变 D．电荷所受电场力大，该点电场强度一定很大

6、下图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是()A、EA与EB一定不等，φAB、EA与EB可能相等，φAC、EA与EB一定不等，φAD、EA与EB可能相等，φA

φB一定不等

φB可能相等 φB可能相等 φB一定不等

7、如图所示，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点.若a点电势为φa，b点电势为φb，则()A.场强方向一定向左，且电势φa >φb B.场强方向一定向左，且电势φa <φb C.场强方向一定向右，且电势φa >φb D.场强方向一定向右，且电势φa <φb

8、带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有（）A.增加带电粒子的电荷量 B.增加带电粒子的质量 C.增高加速电压 D.增高偏转电压

9、两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示。接通开关K，电源即给电容器充电，则（）

A.保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B.保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大 C.断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D.断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大

10、用丝线吊一质量为m，带电量为-q的小球，置于水平方向的电场中，如图所示，静止时悬线与竖直方向夹角是300，则该电场的场强E=，方向为。

11、一个平行板电容器，电容为200pF，充电后两板间电压为100V，则电容 器的带电量是_________，保持电容器与电源相连，将两板间距离减半，则电容器的带电________

12、水平放置的A、B两平行金属板相距h，上板A带正电，现有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电 场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差为多少？

13、在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中，用一根长为L的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m的电量为q带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中.求:（1）电场力对小球作多少功？ 小球的电势能如何变化？（2）A、B两位置的电势差多少？（3）小球到达B点时的速度多大？（4）在最低点时绝缘杆对小球的作用力？

14、如图所示，水平放置的两块平行金属板A、B之间有一匀强电场，一个带正电的微粒P恰好能悬浮在板间处于静止状态：

（1）如果微粒P所带电量为q，质量为m，求板间的场强大小和方向？

（2）如果将另一点电荷-q放在电场中的M点，它受到的电场力多大，方向如何？

14、如下图所示，在竖直放置的足够大的铅屏A的右表面上贴 P，已知射线实质为高速电子流，放射源

v0＝1.0×107

m/s。足够大的荧光屏 M与铅屏A平行放置，相距d ＝2.0×10-2m，其间有水平向左的匀强 电场，电场强度大小E＝2.5×104N/C。已知电子电量e＝1.6×10-19C 电子质量取m＝9.0×10-31kg。

求：（1）电子到达荧光屏M上的动能。

（2）荧光屏上的发光面积。

15、如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。

1、发现通电导线周围存在磁场的科学家是（）A、洛仑兹

B、库仑

C、法拉第D、奥斯特

2、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是（）

3、楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合；天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合；无人走动时，自动断开。若将这两个开关配合使用（如图1），就可以使楼道灯变得“智能化”，这种“智能”电路正确的是（）

4、一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要它们同时工作。评价下图所示的电路，你认为符合上述要求的是（）

5、在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时，有多个灯泡可供选择，小明把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图所示：当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时，闭合开关后测得的数据是：UAB= 0，UBC= 12V，UAC =12V，则故障可能是。故障排除后，实验正常进行，通过测量得到了两组实验数据如下表：分析两组实验数据，可得出的结论：。

静电场 篇6

目的.:研究高压芒刺静电场(high-voltage prick electrostatic field,HVPEF)对肿瘤细胞增殖的抑制作用.方法:分别以电压为6kV、10kV和14kV的HVPEF作用于体外培养的人肝癌细胞SMMC7721,绘制细胞生长曲线,并用MTT法和流式细胞术检测电场对细胞增殖的抑制效果.结果:HVPEF处理后,各实验组细胞生长受到不同程度抑制,细胞死亡率升高(P<0.01),细胞增殖活性分别降为对照组的75.7%、88.5%和72.2%,且存在统计学差异(P<0.05).结论:一定强度的高压芒刺静电场作用能够有效抑制肿瘤细胞增殖.

作 者：严羚玮 伊卫国 严子淞 孙迎春 YAN Ling-wei YI Wei-guo YAN Zi-song SUN Ying-chun 作者单位：严羚玮,YAN Ling-wei(大连交通大学数理系,辽宁,大连,116028)

伊卫国,YI Wei-guo(大连交通大学软件学院,辽宁,大连,116052)

严子淞,孙迎春,YAN Zi-song,SUN Ying-chun(东北师范大学物理学院,吉林,长春,130024)

对静电场的模拟条件问题的探讨 篇7

关键词：静电场,模拟条件,相似判据

模拟法测绘静电场是大学普通物理实验中学习模拟法了解静电场测试手段和方法的一个基本实验, 该实验就模拟的基本原理而言属教学模拟, 但对具体的某种静电场原型, 可以用缩小或扩大了的模型去模拟, 这里又包含有物理模拟。对于该实验中教学模拟要满足的条件, 一般教材均有分析和结论, 这里不再讨论。拟对物理模拟所需条件从相似理论出发分析讨论, 以拓宽并加深对模拟法的了解。

文献[1]指出;借助于量纲分析就能证明, 倘若两个系统的基本的无量量纲参数具有相同的数值, 那么几何相似模型的性能便与原始系统的完全一样。在物理模拟中为使模型与原型的物理现象相似必须使其相似准则保持不变。例如, 在用缩小的飞机模型研究机翼受到的上举力时, 为了使其相似准则——雷诺数R (R=ριν/η) 保持不变, 在机翼线度ι缩小的前提下, 必须增大飞机相对空气的速度ν或增大空气密度ρ等。为此, 必须建造有压缩空气在内部作高速循环的密封型风洞来进行模型试验。由此可以想到, 在静电场模拟中, 当模型相当于原型缩小或放大时, 也应遵守某种相似准则才能使模型与原型的场分布相似。若模拟的是聚集电场中带电粒子的运动, 必须推求出相应的相似准则, 才能够进一步探讨各种情况下使带电粒子运动规律保持物理相似必须满足的条件。下面分别讨论这两个问题。

1 模拟静电场分布

当讨论静电场的分布时, 只涉及到电极的形状、线度及场中各点的场强E和电势φ。对任意形状的静电场, 模型与原型间几何相似的条件是

式中:x、y、z为场点坐标;ι为任意方向线段的长度;角标'和"分别表示原型和模型中的参量。

设L1、L2、L3…为该电场各边界的线度, 则边界条件应满足

由相应点上的物理参数相似, 有

式中:El为E沿任意方向ι的投影。

又El与φ应满足关系式, 故有

将 (7) 式与 (6) 式比较得

将式 (1) 、 (3) 、 (4) 代人式 (8) 得

式 (8) 表明三个相似常量并非完全独立。其中之一要受另两个约束。式 (9) 所示的Eι/φ为无量纲不变量, 即所要寻求的静电场模拟中的相似原则。

由式 (9) 可知, 若模拟的线度扩大Cl倍, 且各相应点电势扩大同样倍数 (相应电极间电势差也扩大Cφ=Cl倍) , 有CE=1, 即模型中各点E的大小和方向与原型中对应点相同, 不必在作标度变换 (当然, 电场线和等势面若按同一标准作图会有不同) ;倘若模型线度扩大Cl倍, 保持电极间电势差及各相应点电势不变, 则场中各点沿任一方向的场强分量E''l就是原型场中对应点相应分量E'l的1/Cl。因模型场中各点场强的每一坐标分量都以同一比例改变, 故场中各点场强的方向与原型场分布一致, 而大小按上述比例变化。因此, 静电场模拟中不要求模拟与原型线度完全一致, 只要保证其几何相似, 所测得的电场线和等势面形状也相似。

由以上讨论可得到如下结论:对于静电场的物理模拟, 要保证物理相似必须满足模型的几何相似, 且电势φ和场强E的标度变换应由关系式CECι/Cφ=1或相似准则Eι/φ=不变量来确定。

2 在聚集电场中模拟带电粒子的运动

设一带电粒子的质量为m, 电量为q, 它的初始位置为r0, 初速度为V0, T时刻位移为r, 速度为V;r处场强为E, 电势为φ。对于该粒子在电场中的运动来说以下微分方程 (不计相对论效应) 成立

设上式中各物理量对应的相似常数分别为Cl, CE, Cφ, Cv, Ct (设模拟中使用了同样粒子, m和q不变) 。前三个常数的定义同式 (1) 、 (3) 、 (4) , 若角标"和'的规定同前, 则

由方程组 (10) 可推得相似常数须满足以下关系

并可求出以下三个相似原则

其中v1为v在ι方向的投影。

当模型缩尺为ι"/ι'=Cl时, 如果要求模型场与原型场分布完全相同 (即CE=1) , 则可由式 (12) 或 (11) 分析得出两个场的初始条件及相应物理量之间应满足以下变换关系

如果将要求换成不改变时间标度, 即粒子在相同时间内走完相似的一段轨迹, 则, 由式 (11) 可推得Cv=Cl, CE=Ct, Cφ=C12。相应的初始条件及物理量之间应满足以下新的变换关系:

参考文献

[1]林家翘, L.A.西格尔.自然科学中确定性问题的应用数学[M].北京:科学出版社, 1986.

[2]徐挺.相似理论与相似方法极其应用[M].北京:机械工业出版社, 1995.

[3]毕得显.电磁场理论[M].北京:电子工业出版社, 1985.

[4]徐永斌.何国瑜, 工程电子场基础[M].北京:航空航天大学出版社, 1992.

浅谈静电场概念教学方法 篇8

[关键词] 控制变量法 电场强度 电势和电势差

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674 6058（2016）17 0074

物理概念教学，必须让学生知道为什么要引入这个概念和物理量，为什么要这样定义物理量，只有清楚了这几个为什么，学生才能真正理解相关概念和物理量的意义。

静电场是高中物理电磁学的基础，静电场特点是看不见、摸不到、无气味的，它的特性是对放入其中的检验电荷有力的作用。在电场中移动电荷，电场力会做功，电势能改变，静电场具有力和能的双重特性。所以静电场是客观存在的一种看不见的特殊物质，非常抽象。描述静电场引入了许多物理概念和物理量，如电场强度、电势、电势差，电场力、电势能等。学生在学习静电场的过程中出现了许多困惑，为什么要引入电场强度、电势和电势差？为什么电场强度、电势和电势差都用比值法定义？为什么用课本中的那种方式定义？这些物理量之间究竟存在什么样的关系？所以教师在教学过程中要解决学生的这些困惑，学生才能真正理解描述静电场的概念和物理量。以下是我在教学过程中的具体做法，就是利用控制变量法引入描述静电场的概念和定义物理量，首先让检验电荷的电量q不变，改变检验电荷在电场中的位置，然后让检验电荷在电场中的位置保持不变，改变检验电荷的电量q。

电场强度的教学过程中，电荷之间的相互作用是通过电场实现的，在静电场中不同的位置放入同一个检验电荷q，通过实验探究就会发现同一个检验电荷q在静电场中不同的位置受到的电场力不同，这就说明静电场中不同的位置电场是不同的，这个不同导致了检验电荷受到的电场力不同，究竟是电场中不同位置的什么不同导致了力不同呢？所以就得引入一个物理量来描述这个不同，物理学中就把这个物理量定义为电场强度E，物理学中规定同一个检验电荷q受到的力越大的地方电场越强，受到的力越小的地方电场越弱，这就说明电场是有强弱的，所以电场强度就是用来描述电场强弱的物理量，引入它是为了确定电场力。那怎么定义电场强度呢？如果在静电场中同一个位置放入不同的检验电荷q，通过实验探究就会发现检验电荷不同受到的电场力F就不同，但同一个位置处检验电荷受到的电场力F与检验电荷的电量q成正比，F∝q，如果用数学表示有F=kq，k=F/q，k是一个常数，不同的位置这个常数不同，同一个位置这个常数k是一个定值，这就说明这个常数是由静电场决定的，与放入的检验电荷q无关，静电场中k越大的地方检验电荷受到的力越大，k越小的地方检验电荷受到的电场力越小，k和我们想定义的电场强度完全相符，所以物理学中把这个常数定义为电场强度E，E=F/q就是电场强度的定义式，而F=qE就是电场力的决定式，由此可以看出电场力F与两个因素有关，内因电荷电量q和外因电场强度E。

电势的教学过程中，仍然用控制变量法。如果设想把一个检验电荷q放入静电场中，在电场力的作用下就会加速运动，电场力对检验电荷做正功，它的动能就会越来越多，根据能量守恒定律，一定是电荷的其他形式的能量在减少，这就说明检验电荷在电场中具有其他形式的能量，检验电荷在运动过程中不同的位置动能不同，所以检验电荷的这个未知能量也就在不同位置会不同，那这个未知能量究竟是什么能量呢？物理学中就把这个能量定义为电势能EP，根据功能原理，电荷在电场的某一个位置的电势能，等于把它从这个位置移动到零势能位置时电场力做的功。同一个检验电荷q在电场的不同位置电势能EP不同。如果电场是匀强电场，检验电荷仍然会加速运动，动能仍然会越来越多，电势能就越来越少，所以同一个检验电荷q在电场的不同位置电势能EP不同，肯定不是电场强度不同导致的，说明电场的不同位置，还有另外一个物理量不同，物理学中就把这个物理量定义为电势φ。那怎么定义电势φ？如果在静电场的同一个位置再放入不同的检验电荷q，电势能EP就不同，但电势能和检验电荷的电量却成正比，EP∝q，用数学表示有EP=kq，k是一个常数，不同的位置这个常数不同，同一个位置这个常数k是一个定值，这就说明这个常数是由静电场决定的，与放入的检验电荷q无关，物理学中就把这个常数定义为电势，φ=EP/q这就是电势的定义式，

由此可以看出电势能EP与两个因素有关，内因电荷电量q和外因电势φ。

电势差的教学过程中，一个检验电荷q在静电场中受到电场力的作用而运动，电场力对检验电荷做功，检验电荷的动能和电势能之间相互转化，电场力做正功，电势能减少，动能增加，电场力做负功，电势能增加，动能减少，根据功能原理，WAB=EpA-EPB=qφA-qφB=q（φA-φB），物理学中把（φA-φB）定义为电势差UAB，就是两点之间电势的差值，UAB=WAB/q这就是电势差的定义式。

通过这样的教学过程，学生们就理解了为什么要引入电场强度、电势和电势差。