一、电荷守恒与库仑定律
1. 自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷.电荷间相互作用的规律是同种电荷相斥，异种电荷相吸.电荷量为e=1.6×10-19C称为元电荷，任何物体所带电荷量都是元电荷的整数倍.
2. 摩擦起电、感应起电和接触带电等现象的本质都只是电荷的转移.
3. 电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能是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，系统的电荷代数和不变，这就是电荷守恒定律.电荷守恒是自然界的普遍规律，不仅适用于宏观系统，也适用于微观系统，例如两个物体间电荷的转移，摩擦起电，带电导体间的接触或连接，电容器连接时的电荷重新分布转移等.在求解这类问题时，可以利用下面的结论：
完全相同的带电小球相接触，电荷量的分配规律为：同种电荷总电荷量平分，异种电荷先中和再平分.
4. 库仑定律：公式：
，静电力常量：k=9×109Nm2/C2.该定律适用于真空中两点电荷之间，Q1、Q2只需用绝对值代入即可求得作用力大小，方向由两电荷的电性判断，两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力.有时可将物体等效为点电荷.但“点”的位置与电荷分布有关.点电荷是一理想化模型，当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而使用库仑定律，否则不能使用.
例1. 有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量+7Q，B带电荷量-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、 B两球接触，最后移去C球，试问A、B两球间的库仑力变为原来的多少倍?
解析：题中所说的C与A、B反复接触之意，隐含了一个条件：A、B原先所带电荷量的总和，最后在三个相同的小球上均分，所以A、B两球最后带的电荷量均为
，A、B两球原先有引力
。
A、B两球最后的斥力
以上两式相除可得：
，即A、B间的库仑力变为原来的
。
答案：
例2. 半径均为r的金属球如图所示放置，使两球的边缘相距为r，今使两球带上等量的异种电荷Q，设两电荷Q间的库仑力大小为F，比较F与
的大小关系.
解析：如果电荷能全部集中在球心处，则二者相等。依题设条件，两球心间距离3r不是远远大于r，故不能把两带电球当作点电荷处理。实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样两部分电荷的距离小于3r，故
。同理，若两球带同种电荷Q，则
。
答案：
二、电场强度
1. 电场的最基本性质之一是对放入其中的电荷有电场力的作用，静止电荷之间的相互作用是通过电场来实施的.
2. 电场强度是描述电场强弱的物理量.
(1)电场强度的定义式为E=
，适用于一切电场;真空中点电荷Q在某点处产生的场强的决定式
;匀强电场中场强与电势差的关系式为：
，式中d为沿场强方向上两点间距离，该式把电场力的特性和能的特性有机地联系起来.
(2)E是矢量，规定E的方向就是正电荷在该点受电场力的方向.国际单位制中，E的单位为V/m，电场中某一点的场强大小和方向与试探电荷(电荷量和大小都很小)的正负、电荷多少和有无等因素都无关，只由产生电场的因素决定.多种电荷在空间某点同时产生电场时，该处场强为各种电荷独立产生场强的矢量叠加.
(3)E矢量处处相等的电场称作匀强电场.它是一种基本而又重要的电场.
3. 对电场强度要注意理解以下几个问题.
(1)电场强度描述电场中各点的性质：电场中各点的强弱程度和这些点电场的方向.
(2)要区分电场强度的定义式E=和真空点电荷场强的决定式.定义式是量度电场中某点电场强度强弱程度的一个“尺度”.定义式揭示的是电场的属性.场强的大小、方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放检验电荷以及放入的检验电荷的正负、电荷量的多少均无关.但电场中某点确定后，则检验电荷所受的电场力
.定义式适用于一切电场.
决定式其物理意义为电场中某点场强由两个因素决定：场源电荷的电荷量Q，该点距场源电荷的距离.该公式仅适用于真空点电荷不适用于其他电场.
三、电场线
1. 电场线是为了形象地描述电场而人为画出的假想的曲线.
2. 电场线的特点：①静电荷产生的电场线起于正电荷，止于负电荷，不闭合不相交;②电场线的疏密反映场强大小，电场线上某点切线方向为该点场强方向;③匀强电场中电场线是一组分布均匀，相互平行的直线;④沿电场线方向电势降低.
3. 电荷的运动轨迹和电场线是完全不同的两个概念，电场线方向决定电荷所受电场力方向，从而决定加速度方向.而带电粒子的运动轨迹应由粒子在电场中运动的初速度和受力情况来决定，带电粒子在电场力作用下只有满足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一条直线上时，其运动轨迹才与电场线重合.
4. 电场叠加：在几个场源电荷共同产生的电场中，某一点的场强等于各个场源电荷在这一点产生的场强的矢量和.
5. 几种常见的电场中电场线的分布(如图)
四、电场中力的平衡和动力学问题
库仑定律常与力学中物体的平衡、牛顿第二定律、动量、功和能等相结合命题.
1. 库仑力作用下点电荷的平衡问题，分析方法是：
有慧bb7cb03c技-术限心网36c2元点562449e7途4ad3公上升西术广658d东优司1701高软4708c85f科学fcfa893a件
(1)确定研究对象.如果相互作用有几个物体时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”，一般是“先整体后隔离”.
(2)对研究对象进行受力分析.
(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0，Fy=0)或用平衡条件推论分析.
2. 电荷间相互作用的动力学问题，实际上是力学中变力作用下求加速度、速度等的问题.因此，熟练掌握力学中的重要规律、方法是解此题的关键.
例3. 如图在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷.
(1)将另一个点电荷C放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止?
(2)若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?
解析：先判定第三个点电荷所在的区间：利用电场叠加原理，只要找到两电荷在直线上所产生的合场强为零的位置便可，可知只能在B点的右侧，任何电荷放在该处都会平衡。而要求三小球都平衡则必须使所放小球的电荷量满足三球所受合力都为零。
也可直接由受力角度来算：
(1)
，F、k、q相同时r∝
所以
，即C在AB延长线上，且AB=BC。
(2)C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A、B两个点电荷中的一个平衡，另一个必然也平衡。由，F、k、QA相同，Q∝r2，所以
，而且必须是正电荷。所以C点处引入的点电荷
。
答案：(1)C在AB延长线上，且AB=BC
(2)正电荷
例4. 如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长为L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法( )
A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍
B. 将小球B的质量增加到原来的8倍
C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍
解析：由B的共点力平衡图知
，而
，可知d∝
，故选项B、D正确。
答案：BD
例5. 如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为
.求：
(1)A受到的摩擦力;
(2)如果将A的电荷量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远的距离?
解析：(1)由平衡条件可知A受到的摩擦力
(2)设A、B间距离为r′，当加速度a=0时，
解得
由题可知A、B运动距离均为
故
答案：(1)
(2)
例6. 下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是( )
A. 带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同
学fcfa893ad6b056c5科东4614是司1701高广658d西术限心-术慧bb7cb03c心习538d元点562449e7术软4708c85f途4ad3552d948f有技4ce6升西术优公上1c4a网36c28a94件
B. 带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
C. 带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合
D. 带电粒子在电场中的运动轨迹可能与电场线重合
解析：带电粒子的加速度方向与电场线上任一点的切线方向相同，故A错.若电场线为曲线，带电粒子的运动轨迹则与电场线不重合，故B错.C中只有电场线为直线且初速为零或与电场线同向时才可以，C也错误.
答案：D
例7. 如图所示，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，0P=L，试求P点的场强.
解析：设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看作点电荷。其所带电荷量为
，由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为：
由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量Ey相互抵消，而E的轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强Ep。
答案：