专题六：电场要点，逐个击破
1．电荷
(1)两种电荷：自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
(2)元电荷：电荷的多少叫电荷量，
所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。
2．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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(3)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的导体，接触后再分开，二者带相同电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。
3．点电荷：当带电体本身的形状和大小对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。
4．库仑定律
(1)内容：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。
3)适用条件：①真空中；②点电荷。
(4)应用库仑定律的三条提醒
①作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。
②两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。
③库仑力存在极大值，在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，当q1＝q2时，F最大。
5．电场
基本性质：对放入其中的电荷有电场力的作用。
6．电场强度
(2)方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
(3)电场强度的三个公式的比较：
(4)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。
7.电场线
l 定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些有方向的曲线，曲线上每点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。
注意：电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，但不能确定电荷的速度方向和运动轨迹。
l 电场线的特点：
①电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远处，或来自于无穷远处，终止于负电荷。
②电场线在电场中不相交。
③在同一电场中，电场线越密的地方场强越大。
④电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
⑤沿电场线方向电势逐渐降低。
⑥电场线和等势面在相交处互相垂直。
l 两种等量点电荷的电场线
l 几种典型电场的电场线
l 电场线的用途：
1判断电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同,负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反。
2判断电场强度的大小(定性)——电场线密处电场强度大,电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度的大小。
3判断电势的高低与电势降低的快慢——沿电场线的方向电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向。
4判断等势面的疏密——电场越强的地方,等差等势面越密集；电场越弱的地方，等差等势面越稀疏。
关键能力
2．（2018·浙江省高考真题）等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是（ ）
1. 电势能
(1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。
(2)电势能
①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。
②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。
(3)电势能大小的判断方法：
①做功判断法:无论正、负电荷,只要静电力做正功，电荷的电势能一定减小；只要静电力做负功,电荷的电势能一定增大。
②电场线判断法：正电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大；负电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐增大，逆着电场线的方向移动时电势能逐渐减小。
③电势判断法：由公式Ep=qφ知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小。
④能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加。
2．电势
(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值。
(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。
(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
(5)电势高低的判断方法：
①电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。
②场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低。
③电势能判断法：对于正电荷,电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。
3．等势面
(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。
(2)四个特点
①等势面一定与电场线垂直。
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。
4.电势差
(1)定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。
5.匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)电势差与电场强度的关系：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线方向的距离的乘
①只适用于匀强电场。
②d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匀强电场中的两个推论
①解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系。当电势差U一定时，电场强度E越大，则沿电场强度方向的距离d越小，即电场强度越大，等差等势面越密。
②定性判断非匀强电场电势差的大小关系。如距离相等的两点间的电势差，E越大，U越大；E越小，U越小。
③利用φx图象的斜率判断沿x轴方向电场强度Ex随位置的变化规律。
率的大小表示电场强度的大小，正负表示电场强度的方向。
6. 电场力做功与功能关系
7. 静电场中的图象
(1)v－t图象：根据v－t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化。
(2)φ－x图象：①电场强度的大小等于φ－x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零。
②在φ－x图象中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向。
③在φ－x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。
(3)E－x图象：①反映了电场强度随位移变化的规律。
②E＞0表示场强沿x轴正方向；E＜0表示场强沿x轴负方向。
③图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定。
关键能力
D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
【答案】AC
【轨迹问题小结】
(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负。
(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等。
(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况。