一、电场中有哪些概念？

一共有三组概念：1、电场、电场力；2、电势、电势差；3、电场力做功、电势能

二、如何进行这些概念的分析判断？

1-1、如何判断电场的大小？

（1）有电场线的情况，根据电场力疏密来判断，电场线越密，电场越大。

（2）电场的矢量叠加，在同一个点对不同方向的电场进行矢量合成，应用正交分解和三角函数来计算这个点的合电场。

（3）基本公式：点电荷q在r处产生的电场大小： E=k\frac{q}{r^{2}} k=9\times10^{9} Nm^{2}/c^{2}

点电荷的电场方向：正电荷光芒万丈，负电荷万箭穿心。

具体步骤：

第一步：观察有无电场线，有则看疏密，没有就进行矢量合成。

第二步：观察有几个电场分量，各自的方向是什么。

第三步：进行矢量合成，正交分解、三角函数

（4）典型模型：

1）两个同性点电荷的电场叠加

连线的中点处，电场为0，无限远处电场为0，夹角为 \theta=arcsin\frac{\sqrt{3}}{3} 处最大。根据矢量合成得出。

2）两个异性点电荷的电场叠加

连线的中点处，电场最大，越远电场越小。根据矢量合成得出。

3）其他情况，都采用矢量合成。矢量合成的步骤：确定各自的方向、正交分解、三角函数、求极值。

1-2、如何计算电场力？

1）基本公式： F=qE (q为﹢，F与E同向；q为﹣，F与E反向)

2）典型模型：

三球平衡，结论：两同夹异，两大夹小。由电场力平衡得出。

具体步骤：

第一步：计算电场E

第二步：带公式计算

第三步：判断电场力的方向

2-1、如何判断电势的大小？

（1）电势是绝对的还是相对的？

电势是相对的，默认无限远处电势为0.

把电势类比成高度（地势）来理解，高度、高度差、重力做功、重力势能都类比成电势、电势差、电场力做功、电势能。

地面类比成零势面，正电荷类比成山顶、负电荷类比成海底，逻辑上是完全一样的。

（2）如何计算电势的大小？

1）有电场线的情况，沿着电场线电势降低

2）没有电场线的情况，越靠近正电荷电势越高，电势为正，越靠近负电荷电势越低，电势为负。类比成山顶和海底。

具体步骤：

第一步：观察有无电场线，有电场线就沿着电场线电势降低。没有电场线就看第二步

第二步：观察有没有正电荷或者负电荷，靠近正电荷电势大、靠近负电荷电势小。

2-2、如何计算电势差？

把电势差类比成高度差来理解，注意电势差的角标分前后， U_{AB}=\varphi_{A}-\varphi_{B}

电势差与电场的关系： E_{A→B}=\frac{U_{AB}}{d}

注意公式和实际方向是有对应关系的，计算的E是从A指向B，再根据它的实际正负来判断。d是沿着E的方向的。

具体步骤：

第一步：计算电场的大小和方向

第二步：计算沿电场线的距离d

第三步：带入公式得出结果，判断符号和方向

3-1、如何计算电场力做功？

（1）电场力做功公式： W_{AB}=F_{A→B}d_{AB}=qE_{A→B}d_{AB}=qU_{AB}

注意： W_{AB}、q、U_{AB} 都是要带符号的。

实际计算中，我们只需要判断 U_{AB} 的正负和大小，就可以计算 W_{AB} 的正负和大小。

具体步骤：

第一步：计算电势差Uab及其正负；

第二步：带入公式计算，注意全部都要带符号。

3-2、如何计算电势能？

（1）注意：电场力做功等于电势能的变化量，不等于电势能。

W_{AB}=-\Delta E_{P}=E_{PA}-E_{PB}

W_{AB}=qU_{AB}=q(\varphi_{A}-\varphi_{B})=q\varphi_{A}-q\varphi_{B}

因此： E_{PA}=q\varphi_{A} ，全部都带上符号。因此电势能的大小与电荷的电量正负和该处的电势大小有关，电势能也是相对的。

（2）电场力做功与电势能变化的关系。

和重力做功一样，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大。

电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大。

具体步骤：

第一步：找出电荷量q

第二步：计算改点的电势 \varphi

第三步：带入计算，注意符号

3-3、如何用等势面分析判断电场的大小和方向？

第一步：采用上述公式，计算出各点的电势大小。

第二步：根据几何比例关系找出电势相同的点，画出等势面。

第三步：做等势面的垂线就是电场线的方向直线，再根据电势大小确定具体的方向。

第四步：根据其他条件和公式，计算电场的大小。

3-4、如何根据运动轨迹判断粒子带正电还是负电？

这种题目，电场线都是曲线，粒子也做曲线运动。

第一步：在一个点处做切线，就是这个点的电场方向，这个点处的电场力一定在这条线上，就是看在哪个方向。

第二步：根据粒子的曲线运动轨迹，电场力作为向心力，一定朝着曲线的凹侧方向，电场力的方向就确定了。

第三步：比较电场力的方向和电场的方向，相同则为正电，相反则为负电。