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

　　1.請(qǐng)回答庫(kù)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(gè)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(xiàn)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(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，它有三個(gè)表達(dá)式：E=F/q，E=kQ/r2和E=U/d，這三個(gè)公式有何區(qū)別？如果空間某點(diǎn)存在多個(gè)電場(chǎng)，如何求該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)？電場(chǎng)的方向如何確定？

　　答案　(1)區(qū)別

　　①電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q，適用于任何電場(chǎng)，E由場(chǎng)源電荷和點(diǎn)的位置決定，與F、q無(wú)關(guān).

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

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

　　(2)用疊加原理求該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

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

　　(3)電場(chǎng)方向是正電荷的受力方向、負(fù)電荷受力的反方向、電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向、電勢(shì)降低最快的方向.

　　3.電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面間的關(guān)系是怎樣的？

　　答案　(1)電場(chǎng)線(xiàn)上某點(diǎn)切線(xiàn)的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小.

　　(2)電場(chǎng)線(xiàn)互不相交，等勢(shì)面也互不相交.

　　(3)電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面在相交處互相垂直.

　　(4)電場(chǎng)線(xiàn)的方向是電勢(shì)降低的方向，而場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降低最快的方向；

　　(5)等差等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)線(xiàn)密，電場(chǎng)線(xiàn)密的地方等差等勢(shì)面也密.

　　4.比較電勢(shì)高低的方法有哪些？

　　答案　(1)順著電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)逐漸降低.

　　(2)越靠近正場(chǎng)源電荷處電勢(shì)越高；越靠近負(fù)場(chǎng)源電荷處電勢(shì)越低.

　　(3)根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化比較

　　①移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電勢(shì)降低；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電勢(shì)升高.

　　②移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電勢(shì)升高；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電勢(shì)降低.

　　5.比較電勢(shì)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(chǎng)力對(duì)電荷做正功，該電荷的電勢(shì)能就減少；只要電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，該電荷的電勢(shì)能就增加.

　　6.電場(chǎng)力做功有什么特點(diǎn)？如何求解電場(chǎng)力的功？

　　答案　(1)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)

　　電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，它的電勢(shì)能的變化量是確定的，因而移動(dòng)電荷做功的值也是確定的，所以，電場(chǎng)力移動(dòng)電荷所做的功，與電荷移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，僅與初、末位置的電勢(shì)差有關(guān)，這與重力做功十分相似.

　　(2)電場(chǎng)力做功的計(jì)算及應(yīng)用

　　①W=Flcos α，常用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，即F=qE恒定.

　　②WAB=qUAB，適用于任何電場(chǎng)，q、UAB可帶正負(fù)號(hào)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(dòng)電荷的正負(fù)以及A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低另行判斷.

　　③功能關(guān)系：電場(chǎng)力做功的過(guò)程就是電勢(shì)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，如圖，且W=-ΔE其他.