高中物理易错题分析集锦——8电场.pdf

第8单元：电场

[内容和方法]
本单元内容包括电荷、电场、电场力、电场强度、电场线、电势、电势差、电场力功、
电容器、电容的定义和平行板电容器电容的决定条件等根本概念，以及库仑定律、静电感应、
电场强度与电势差的关系、带电粒子在电场中的运动规律等。
本单元涉及到的根本方法有，运用电场线、等势面几何方法形象化地描述电场的分布；
将运动学动力学的规律应用到电场中，分析解决带电粒子在电场中的运动问题、解决导体静
电平衡的问题。本单元对能力的具体要求是概念准确，不乱套公式懂得规律的成立条件适用
的范围。从规律出发进行逻辑推理，把相关知识融会贯穿灵活处理物理问题。
[例题分析]
在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不善于运用电场线、等势
面为工具，将抽象的电场形象化后再对电场的场强、电势进行具体分析；对静电平衡内容理
解有偏差；在运用力学规律解决电场问题时操作不标准等。

例1在边长为30cm的正三角形的两个顶点A，B上各放一个带电小球，其中Q=4×10-6C，
1

Q=－4×10-6C，求它们在三角形另一顶点C处所产生的电场强度。
2

【错解分析】错解：

C点的电场强度为Q，Q各自产生的场强之和，由点电荷的场强公式，
12

∴E=E+E=0
12

认为C点处的场强是Q，Q两点电荷分别在C点的场强的代数和。
12
【正确解答】
计算电场强度时，应先计算它的数值，电量的正负号不要代入公式中，然后根据电场源
的电性判断场强的方向，用平行四边形法求得合矢量，就可以得出答案。

由场强公式得：

C点的场强为E，E的矢量和，由图8－1可知，E，E，E组成一个等边三角形，大小
1212

相同，∴E=4×105〔N/C〕方向与AB边平行。
2

例2如图8－2，光滑平面上固定金属小球A，用长L的绝缘弹簧将A与另一个金属小
0
球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x，假设两球电量各漏掉一半，弹簧伸
1

长量变为x，那么有：〔〕
2
【错解分析】错解：

应选B
错解只注意到电荷电量改变，忽略了两者距离也随之变化，导致错误。
【正确解答】
由题意画示意图，B球先后平衡，于是有
【小结】

r常
指弹簧形变后的总长度〔两电荷间距离〕。
例3点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图8－3，
电场强度为零的地方在[]
A．A和B之间B．A右侧
C．B左侧D．A的右侧及B的左侧
【错解分析】错解：
错解一：认为A，B间一点离A，B距离分别是2r和r，那么A，B

错解二：认为在A的右侧和B的左侧，由电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵
消，选D。

错解一忽略了A，B间E和E方向都向左，不可能抵消。
AB

错解二认为在A的右侧和B的左侧，由两电荷产生的电场方向总相反，因而都有可能抵

消，却没注意到A的右侧E总大于E，根本无法抵消。
AB

【正确解答】

因为A带正电，B带负电，所以只有A右侧和B左侧电场强度方向相反，因为Q＞Q，
AB

所以只有B左侧，才有可能E与E等量反向，因而才可能有E和E矢量和为零的情况。
ABAB
【小结】
解这类题需要的根本知识有三点：〔1〕点电荷场强计算公式

点电荷而
来；〔3〕某点合场强为各场源在该点场强的矢量和。

例4如图8-4所示，Q=3×10-8C，Q=－3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电
AB

场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。〔两带电小球可看作质点〕

【错解分析】错解：

以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力相等，所

AB中点总场强E=E+E+E=E=1.8×105〔N/C〕，方向向左。
总AB外

在中学阶段一般不将Q的电性符号代入公式中计算。在求合场强时，应该对每一个场
B
做方向分析，然后用矢量叠加来判定合场强方向，

【正确解答】

以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力平衡，

E方向与A受到的B的库仑力方向相反，方向向左。在AB的连线中点处E，E的方向
外AB

均向右，设向右为正方向。那么有E=E+E－E。
总AB外
【小结】
此题检查考生的空间想象能力。对于大多数同学来说，最可靠的方法是：按照题意作出
A，B的受力图。从A，B的电性判断点电荷A，B的场强方向，从A或B的受力判断外加匀
强电场的方向。在求合场强的方向时，在A，B的连线中点处画出每一个场强的方向，最后
再计算。这样做恰恰是在按照物理规律解决问题。
例5在电场中有一条电场线，其上两点a和b，如图8－5所示，比拟a，b两点电势上
下和电场强度的大小。如规定无穷远处电势为零，那么a，b处电势是大于零还是小于零，
为什么？

【错解分析】错解：

顺电场线方向电势降低，∴