专题08 电场-备战2021年高考物理之纠错笔记系列（原卷版）34页

专题 08 电场
易错综述
一、对静电场的基本概念和性质理解不透彻
对静电场基本概念和性质的理解易出现以下错误：
（1）易错误地认为：场强越大的地方，电势就越高；场强的正、负和电势的正、负含义相同。不清楚
场强的正、负表示方向，而电势的正、负表示大小。
（2）易错误地认为正、负电荷在电势越高的地方，电势能都越大。
（3）易错误地认为处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，电势也处处为零。
（4）易错误地认为沿处于静电平衡状态的导体表面移动电荷时，电场力可以做功。
二、对影响库仑力大小的因素理解不透彻
对库仑定律的应用易出现以下错误：
（1）库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，对不能看成点电荷的带电体误用库仑定律公式计算；
（2）对不能看成点电荷的均匀带电球体也可以使用库仑定律计算库仑力的大小，但易错误地将球体表
面的距离当作 r 代入，实际上 r 应为球心距离；
（3）计算库仑力时，弄错电荷量的正负号，根据正负号确定库仑力的方向。
三、不熟悉典型电场的电场线和等势线的分布
对于电场线和等势线易出现以下错误：
（1）电场线是为了描述电场而引入的，并不是真实存在的，易错误地认为电场线是带电粒子的运动轨
迹；
（2）不明确常见的电场线和等势线的分布特点；对等量同种电荷和异种电荷在电场线上、中垂线上的
场强及电势变化的规律不清楚。
四、对求解电场强度的几种特殊思维方法理解不透彻
电场强度的求解方法及思路
（1）等效法：在保证效果相同的前提条件下，将复杂的物理情景变换为简单的活熟悉的情景。如图甲
所示，一个点电荷+q 与一个很大的薄金属板形成电场，可以等效为如图乙所示的两个异种等量点电荷形成
的电场。

（2）对称法：利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，将复杂的电场叠加计算简化。
如图丙所示，电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。
均匀带电薄板在 a、b 两对称点处产生的场强大小相等、方向相反，若图中 a 点处的电场强度为零，根据对
称性，带电薄板在图中 b 点处产生的电场强度大小为 ，方向垂直于博班向左。
丙
（3）补偿法：将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面，从而化难为易。如图丁所示，
将金属丝 AB 弯成半径为 r 的圆弧，但在 A、B 之间留有宽度为 d 的间隙，且 d 远小于 r，将电荷量为 Q 的
正电荷均匀分布与金属丝上。设原缺口所带电荷的线密度为 ρ， ，则补上的那一小段金属丝带
电荷量 ，则整个完成的金属丝 AB 在 O 处的场强为零。 在 O 处的场强 ，
因 O 处的和场强为零，则金属丝 AB 在 O 点的场强 ，符号表示 E2 与 E1 反向，背离圆心
向左。
丁
2b
kq
E
d
=
2π
Q
r d
ρ =
−
Q dρ′ = Q′ 1 2 3 22π
kQ kQd
E
r r r d
′
= =
−
2 3 22π
kQd
E
r r d
= −
−

（4）微元法：将研究对象分割成若干微小的单元，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而可
以化曲为直，使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量。如图戊所示，均匀带电圆环所带电荷量
为 Q，半径为 R，圆心为 O，P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L。设想将圆环看成 n 个小段组
成，每一小段都可以看作点电荷，其所带电荷量 ，由点电荷场强公式可求得每一小段带电体在 P 处
产生的场强为 ，由对称性知，各小段带电体在 P 处的场强 E 沿垂直于轴的分量 Ey
相互抵消，而其轴向分量 Ex之和即为带电环在 P 处的场强 EP，
。
戊
（5）极值法：物理学中的极值问题可分为物理型和数学型两类，物理型主要依据物理概念、定理、定
律求解。数学型则是根据物理规律列出方程后，依据数学中求极值的知识求解。
五、电场中电势高低及电势能的判断
（1）电场中电势高低的判断方法
判断角度 判断方法
依据电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低
依据电场力做功
根据 ，将 WAB、q 的正负号代入，由 UAB的正负判断 φA、φB的高低
依据场源电荷的正负 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值，靠近正...