高中物理选修3-1复习要点Word文档格式.doc
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答案
（1）区别
①电场强度的定义式E＝，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＝k，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＝，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＝Flcosα，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．
7．带电粒子在匀强电场中分别满足什么条件可以做加速直线运动和偏转运动？
处理带电粒子在电场中运动的方法有哪些？
答案
（1）加速——匀强电场中，带电粒子的受力方向与运动方向共线、同向．
处理方法：
①牛顿运动定律和运动学方程相结合．
②功能观点：
qU＝mv－mv
（2）偏转——带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场．
类似平抛运动的分析方法．
沿初速度方向的匀速直线运动：
x＝v0t
沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动：
y＝at2＝（）2＝
偏转角tanθ＝＝
8．电容的两个表达式和平行板电容器的两类问题是什么？
答案
（1）电容：
C＝
（2）平行板电容器的电容决定式：
C＝∝.
（3）平行板电容器的两类问题：
①电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电荷量Q＝CU∝C，而C＝∝，E＝∝.
②充电后断开K，则电容器带电荷量Q恒定，这种情况下C∝，U∝，E∝.
二、恒定电流
1．如果电路中电流为I，用电器的电阻为R，用电器两端电压为U.请你根据能量守恒定律就纯电阻电路和非纯电阻电路讨论U与IR的关系，由此总结I＝的适用条件．
答案 纯电阻电路中，电能只转化为电热，则有
UIt＝I2Rt，故I＝
非纯电阻电路中，电能转化为电热和其他形式的能，则
UIt＝I2Rt＋E其他，故U>
IR
由此可见，I＝只适用于把电能全部转化为电热的电器，即只适用于纯电阻电路．
2．如果用电器为纯电阻，请总结写出电流做功和电流功率的计算公式．
答案 W＝UIt＝I2Rt＝t，P＝UI＝I2R＝.
3．如果用电器为非纯电阻（如电动机、电解槽等），请写出电流做功和电流功率的计算公式．
答案 W＝UIt，P＝UI.
4．哪些计算电流做功和电流功率的公式对任何电路都适用？
答案 W＝UIt，P＝＝UI.
5．描述电源的功率有三个，它们分别是电源的总功率，电源内部消耗的功率和电源的输出功率，如何求解三个功率，它们之间关系如何？
答案
（1）电源的总功率P总＝EI.
（2）电源内部消耗的功率P内＝I2r.
（3）电源的输出功率P出＝P总－P内＝UI.
6.在如图1所示的U－I图象中，图线a、b表示的含义有什么不同？
答案
（1）对电源有：
U＝E－Ir，如题图中a线．
（2）对定值电阻有：
U＝IR，如题图中b线．
（3）说明：
①图中a线常用来分析测量电源电动势和内阻的实验数据．
②图中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面积”分别表示电源的总功率、
输出功率和内阻消耗的功率．
7．你能叙述分析直流电路动态问题的程序法吗？
电路动态分析的技巧有哪些？
答案 程序法：
基本思路是“部分—整体—部分”，即R局（增大或减小）→R总（增大或减小）→I总（减小或增大）→U外（增大或减小）→I部分、U部分的变化．
技巧：
（1）任一电阻R阻值增大，与之串（或并）联的电路的总电阻增大．
（2）任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并、电压U并的增大，与之串联的各电路电流I串、电压U串的减小．
三、磁场
1．磁场的基本性质是什么？
安培定则和左手定则有何区别？
答案
（1）磁场是一种物质，存在于磁体、电流和运动电荷周围，产生于电荷的运动，磁体、电流和运动电荷之间通过磁场而相互作用．
（2）两个定则：
①安培定则：
判断电流周围的磁场方向．
②左手定则：
判断电流或运动电荷在磁场中的受力方向．
2．通电导线在磁场中一定受到力的作用吗？
磁场对电流的力的作用有什么特点？
答案 当通电导线放置方向与磁场平行时，磁场对通电导线无力的作用．除此以外，磁场对通电导线有力的作用．当I⊥B时，磁场对电流的作用为安培力F＝BIL，其中L为导线的有效长度，安培力的方向用左手定则判断，且安培力垂直于B和I确定的平面．
3．带电粒子在磁场中的受力情况有何特点？
洛伦兹力的大小与哪些物理量有关，它的方向如何判定？
洛伦兹力为什么不做功？
答案
（1）磁场只对运动电荷有力的作用，对静止电荷无力的作用．磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．
（2）洛伦兹力的大小和方向：
其大小为F洛＝qvBsinθ，注意：
θ为v与B的夹角．F洛的方向仍由左手定则判定，但四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向．
（3）因为洛伦兹力的方向总是垂直于速度方向，所以洛伦兹力不做功．
4．分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题的基本思路和方法是怎样的？
答案
（1）圆心的确定：
因为洛伦兹力F洛指向圆心，根据F洛⊥v，画出粒子运动轨迹上任意两点的（一般是射入和射出磁场的两点）F洛的方向，沿两个洛伦兹力F洛的方向画其延长线，两延长线的交点即为圆心，或利用圆心位置必定在圆中任意一根弦的中垂线上，作出圆心位置．
（2）半径的确定和计算：
利用平面几何关系，求出该圆的可能半径（或圆心角）．
（3）粒子在磁场中运动时间的确定：
利用回旋角α（即圆心角）与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°
计算出圆心角α的大小，由公式t＝T可求出粒子在磁场中运动的时间．
（4）注意圆周运动中有关的对称规律：
如从同一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；
在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．
5．当带电粒子在电场中分别做匀变速直线运动、类平抛运动和一般曲线运动时，通常用什么方法来处理？
答案
（1）当带电粒子在电场中做匀变速直线运动时，一般用力的观点来处理（即用牛顿运动定律结合运动学公式）；
（2）当带电粒子在电场中做类平抛运动时，用运动的合成和分解的方法来处理；
（3）当带电粒子在电场中做一般曲线运动时，一般用动能定理或能量的观点来处理．
6．复合场通常指哪几种场？
大体可以分为哪几种类型？
处理带电粒子在复合场中运动问题的思路和方法是怎样的？
答案
（1）复合场及其分类
复合场是指重力场、电场、磁场并存的场，在力学中常有四种组合形式：
①电场与磁场的复合场；
②磁场与重力场的复合场；
③电场与重力场的复合场；
④电场、磁场与重力场的复合场．
（2）带电粒子在复合场中运动问题的处理方法
①正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提．
②灵活选用力学规律是解决问题的关键
当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，应根据平衡条件列方程求解．
当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解．
当带电粒子在复合场中做非匀速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解．
7．回旋加速器加速带电粒子时，是不是加速电压越大，粒子获得的动能越大，粒子回旋的时间越短？
答案 粒子的最大速度为vm，由qvB＝知vm＝，则粒子的最大动能Ekm＝mv＝.故对同种带电粒子，带电粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒的半径决定．
粒子每加速一次获得的动能ΔEk0＝qU，带电粒子每回旋一周被加速两次，增加的动能ΔEk＝2qU，则达到最大动能的回旋次数n＝＝，若不考虑在电场中加速的时间，带电粒子在磁场中回旋的总时间t＝nT＝·
＝，故对同种带电粒子，加速电压越大，粒子回旋的时间越短．
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