高中物理選修3-1復習，電場和帶電粒子在電場中運動

　　1.請回答庫侖定律的內容、公式和適用條件分別是什么？

　　答案　(1)內容：真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上.

　　(2)公式：F=kq1q2/r2，式中的k=9.0×109 N·m2/C2，叫靜電力常量.

　　(3)適用條件：①點電荷；②真空中.

　　2.電場強度是描述電場力的性質的物理量，它有三個表達式：E=F/q，E=kQ/r2和E=U/d，這三個公式有何區別？如果空間某點存在多個電場，如何求該點的場強？電場的方向如何確定？

　　答案　(1)區別

　　①電場強度的定義式E=F/q，適用于任何電場，E由場源電荷和點的位置決定，與F、q無關.

　　②真空中點電荷所形成的電場E=kQ/r2，其中Q為場源電荷，r為某點到場源電荷的距離.

　　③勻強電場中場強和電勢差的關系式E=U/d，其中d為兩點沿電場方向的距離.

　　(2)用疊加原理求該點的場強

　　若空間的電場是由幾個“場源”共同激發的，則空間中某點的電場強度等于每個“場源”單獨存在時所激發的電場在該點的場強的矢量和——疊加原理.

　　(3)電場方向是正電荷的受力方向、負電荷受力的反方向、電場線的切線方向、電勢降低最快的方向.

　　3.電場線與等勢面間的關系是怎樣的？

　　答案　(1)電場線上某點切線的方向為該點的場強方向，電場線的疏密表示場強的大小.

　　(2)電場線互不相交，等勢面也互不相交.

　　(3)電場線和等勢面在相交處互相垂直.

　　(4)電場線的方向是電勢降低的方向，而場強方向是電勢降低最快的方向；

　　(5)等差等勢面密的地方電場線密，電場線密的地方等差等勢面也密.

　　4.比較電勢高低的方法有哪些？

　　答案　(1)順著電場線方向，電勢逐漸降低.

　　(2)越靠近正場源電荷處電勢越高；越靠近負場源電荷處電勢越低.

　　(3)根據電場力做功與電勢能的變化比較

　　①移動正電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢降低；電場力做負功，電勢能增加，電勢升高.

　　②移動負電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢升高；電場力做負功，電勢能增加，電勢降低.

　　5.比較電勢能大小最常用的方法是什么？

　　答案　不管是正電荷還是負電荷，只要電場力對電荷做正功，該電荷的電勢能就減少；只要電場力對電荷做負功，該電荷的電勢能就增加.

　　6.電場力做功有什么特點？如何求解電場力的功？

　　答案　(1)電場力做功的特點

　　電荷在電場中任意兩點間移動時，它的電勢能的變化量是確定的，因而移動電荷做功的值也是確定的，所以，電場力移動電荷所做的功，與電荷移動的路徑無關，僅與初、末位置的電勢差有關，這與重力做功十分相似.

　　(2)電場力做功的計算及應用

　　①W=Flcos α，常用于勻強電場，即F=qE恒定.

　　②WAB=qUAB，適用于任何電場，q、UAB可帶正負號運算，結果的正負可反映功的正負，也可帶數值運算，但功的正負需結合移動電荷的正負以及A、B兩點電勢的高低另行判斷.

　　③功能關系：電場力做功的過程就是電勢能和其他形式的能相互轉化的過程，如圖，且W=-ΔE其他.