高中物理選修3-1復(fù)習(xí)，電場和帶電粒子在電場中運(yùn)動

　　1.請回答庫侖定律的內(nèi)容、公式和適用條件分別是什么？

　　答案　(1)內(nèi)容：真空中兩個靜止的點(diǎn)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(diǎn)電荷；②真空中.

　　2.電場強(qiáng)度是描述電場力的性質(zhì)的物理量，它有三個表達(dá)式：E=F/q，E=kQ/r2和E=U/d，這三個公式有何區(qū)別？如果空間某點(diǎn)存在多個電場，如何求該點(diǎn)的場強(qiáng)？電場的方向如何確定？

　　答案　(1)區(qū)別

　�、匐妶鰪�(qiáng)度的定義式E=F/q，適用于任何電場，E由場源電荷和點(diǎn)的位置決定，與F、q無關(guān).

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

　　③勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系式E=U/d，其中d為兩點(diǎn)沿電場方向的距離.

　　(2)用疊加原理求該點(diǎn)的場強(qiáng)

　　若空間的電場是由幾個“場源”共同激發(fā)的，則空間中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于每個“場源”單獨(dú)存在時所激發(fā)的電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和——疊加原理.

　　(3)電場方向是正電荷的受力方向、負(fù)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(guān)系是怎樣的？

　　答案　(1)電場線上某點(diǎn)切線的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場線的疏密表示場強(qiáng)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(qiáng)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(fù)場源電荷處電勢越低.

　　(3)根據(jù)電場力做功與電勢能的變化比較

　�、僖苿诱�電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢降低；電場力做負(fù)功，電勢能增加，電勢升高.

　　②移動負(fù)電荷，電場力做正功，電勢能減少，電勢升高；電場力做負(fù)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(fù)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(fù)功，該電荷的電勢能就增加.

　　6.電場力做功有什么特點(diǎn)？如何求解電場力的功？

　　答案　(1)電場力做功的特點(diǎn)

　　電荷在電場中任意兩點(diǎn)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(guān)，僅與初、末位置的電勢差有關(guān)，這與重力做功十分相似.

　　(2)電場力做功的計算及應(yīng)用

　�、賅=Flcos α，常用于勻強(qiáng)電場，即F=qE恒定.

　�、赪AB=qUAB，適用于任何電場，q、UAB可帶正負(fù)號運(yùn)算，結(jié)果的正負(fù)可反映功的正負(fù)，也可帶數(shù)值運(yùn)算，但功的正負(fù)需結(jié)合移動電荷的正負(fù)以及A、B兩點(diǎn)電勢的高低另行判斷.

　�、酃δ荜P(guān)系：電場力做功的過程就是電勢能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，如圖，且W=-ΔE其他.