高中物理选修3-1第一章是电场。内容包括库仑定律和电场强度、电势能和电势、电势差和电场力做功、电容器和电容等。
例题：一个带电粒子在电场中的运动。
假设有一个带电量为+ q 的粒子，质量为 m，在电场强度为 E 的水平方向进入一个正交的电场中，其中竖直方向的电场强度为 Ey，水平方向的电场强度为 Ex。请根据电场力做功与动能变化的关系，分析粒子的运动情况。
分析：
1. 根据题意，粒子在水平方向做匀速直线运动，其运动方程为 x = x0，其中 x0 为初始位置到 x 轴的距离。
2. 竖直方向粒子做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度为 a = Eq/m。根据牛顿第二定律，粒子受到的电场力与重力相等，即 Eq = mg。
3. 电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差和带电粒子的电荷量有关。因此，粒子在竖直方向上电场力做功为 W = qEx。
4. 根据动能定理，粒子在水平方向和竖直方向上分别受到电场力和重力的作用，因此有 Eqx = (1/2)mv² - 0 和 W - mgh = (1/2)mv² - 0。
综合以上方程，可以得到粒子的运动方程为 vx = v0，vy = at = Eq(t² - t₀²)/2m。其中 v0 为初始速度，t₀ 为粒子在水平方向上运动的时间。
结论：粒子将先在水平方向上做匀速直线运动，然后在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，最终达到一个稳定的运动状态。这个稳定的运动状态取决于初始条件和电场强度的大小。
这个例题涵盖了电场的基本概念和粒子在电场中的运动规律，通过分析具体问题来加深对物理概念的理解和应用。
