高中物理选修3-1复习，电场和带电粒子在电场中运动

　　1.请回答库仑定律的内容、公式和适用条件分别是什么？

　　答案　(1)内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.

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

　　(3)适用条件：①点电荷；②真空中.

　　2.电场强度是描述电场力的性质的物理量，它有三个表达式：E=F/q，E=kQ/r2和E=U/d，这三个公式有何区别？如果空间某点存在多个电场，如何求该点的场强？电场的方向如何确定？

　　答案　(1)区别

　　①电场强度的定义式E=F/q，适用于任何电场，E由场源电荷和点的位置决定，与F、q无关.

　　②真空中点电荷所形成的电场E=kQ/r2，其中Q为场源电荷，r为某点到场源电荷的距离.

　　③匀强电场中场强和电势差的关系式E=U/d，其中d为两点沿电场方向的距离.

　　(2)用叠加原理求该点的场强

　　若空间的电场是由几个“场源”共同激发的，则空间中某点的电场强度等于每个“场源”单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和——叠加原理.

　　(3)电场方向是正电荷的受力方向、负电荷受力的反方向、电场线的切线方向、电势降低最快的方向.

　　3.电场线与等势面间的关系是怎样的？

　　答案　(1)电场线上某点切线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小.

　　(2)电场线互不相交，等势面也互不相交.

　　(3)电场线和等势面在相交处互相垂直.

　　(4)电场线的方向是电势降低的方向，而场强方向是电势降低最快的方向；

　　(5)等差等势面密的地方电场线密，电场线密的地方等差等势面也密.

　　4.比较电势高低的方法有哪些？

　　答案　(1)顺着电场线方向，电势逐渐降低.

　　(2)越靠近正场源电荷处电势越高；越靠近负场源电荷处电势越低.

　　(3)根据电场力做功与电势能的变化比较

　　①移动正电荷，电场力做正功，电势能减少，电势降低；电场力做负功，电势能增加，电势升高.

　　②移动负电荷，电场力做正功，电势能减少，电势升高；电场力做负功，电势能增加，电势降低.

　　5.比较电势能大小最常用的方法是什么？

　　答案　不管是正电荷还是负电荷，只要电场力对电荷做正功，该电荷的电势能就减少；只要电场力对电荷做负功，该电荷的电势能就增加.

　　6.电场力做功有什么特点？如何求解电场力的功？

　　答案　(1)电场力做功的特点

　　电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量是确定的，因而移动电荷做功的值也是确定的，所以，电场力移动电荷所做的功，与电荷移动的路径无关，仅与初、末位置的电势差有关，这与重力做功十分相似.

　　(2)电场力做功的计算及应用

　　①W=Flcos α，常用于匀强电场，即F=qE恒定.

　　②WAB=qUAB，适用于任何电场，q、UAB可带正负号运算，结果的正负可反映功的正负，也可带数值运算，但功的正负需结合移动电荷的正负以及A、B两点电势的高低另行判断.

　　③功能关系：电场力做功的过程就是电势能和其他形式的能相互转化的过程，如图，且W=-ΔE其他.