静电场第一讲 基本知识介绍在奥赛考纲中，静电学知识点数目不算多，总数和高考考纲基本相同，但在个别知识点上，奥赛的要求显然更加深化了：如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上，对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。假如把静电场的问题分为两部分，那就是电场本身的问题、和对场中带电体的讨论，高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题，而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说，奥赛关注的是电场中更本质的内容，关注的是纵向的深化和而非横向的综合。一、电场强度1、实验定律a、库仑定律内容；条件：⑴点电荷，⑵真空，⑶点电荷静止或相对静止。事实上，条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制，因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体，非真空介质可以通过介电常数将 k 进行修正（假如介质分布是均匀和“充分宽广”的，一般认为 k′= k /εr）。只有条件⑶，它才是静电学的基本前提和出发点（但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的）。b、电荷守恒定律c、叠加原理2、电场强度a、电场强度的定义电场的概念；试探电荷（检验电荷）；定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段；电场线是抽象而直观地描述电场有效工具（电场线的基本属性）。b、不同电场中场强的计算决定电场强弱的因素有两个：场源（带电量和带电体的形状）和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出——⑴ 点电荷：E = k结合点电荷的场强和叠加原理，我们可以求出任何电场的场强，如——⑵ 均匀带电环，垂直环面轴线上的某点 P：E = ，其中 r 和 R 的意义见图 7-1。⑶ 均匀带电球壳内部：E 内 = 0外部：E 外 = k ，其中 r 指考察点到球心的距离假如球壳是有厚度的的（内径 R1 、外径 R2），在壳体中（R1＜r＜R2）：E = ，其中 ρ 为电荷体密度。这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中（条件部分）的“剥皮法则”理解〔即为图 7-2 中虚线以内部分的总电量…〕。⑷ 无限长均匀带电直线（电荷线密度为 λ）：E = ⑸ 无限大均匀带电平面（电荷面密度为 σ）：E = 2πkσ二、电势1、电势：把一电荷从 P 点移到参考点 P0时电场力所做的功 W 与该电荷电量 q 的比值，即U = 参考点即电势为零的点，通常取无穷远或大地为参考点。和场强一样，电势是属于场本身的物理量。W 则为电荷的电势能。2...
