三、电场力做功专题,一、电场力做功的基本特点：,电场力与重力做功类比，电场问题迎刃而解１、电场力做功与路径无关电场力对电荷做功，只与电荷的电量Ｑ和初末位置的 电势差Ｕ有关，与路径无关２、电场力做功不改变带电粒子的动能和电势能的总和， 这一守恒关系类似机械能守恒定律A、电荷绕任意闭合回路运动一周，电场力所做功 的代数和一定为零,B、沿等势面移动，电场力一定不做功二、电场力做功的四种计算方法：,1、定义式计算法：,此式仅适用于匀强电场，式中E为电场强度，SAB为 AB两点的距离，dAB为沿场强方向的位移2、电势变化计算法,3、电势能变化计算法：,４、动能变化计算法：,此式只适用于只有电场力做功情况2、3、4情况不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场,三、判断电势能变化（或比较电势能大小）的方法：,１、利用 来判断，电势能的正负号是表示大小的， 在应用时要把ｑ和Ｕp的正负号代入分析2、利用做功正负来判断：不管是正电荷还是负电荷，,３、用推论判断：正电荷在电势越高的地方电势能越大， 负电荷在电势越低的地方电势能越大电场力对电荷做正功时该电荷的电势能一定减少,电场力对电荷做负功时该电荷的电势能一定增加。
类似重力做功与重力势能变化关系）,四、判断电势高低的方法：,１、设法画出电场线方向判断,２、用 来判断ＡＢ两点电势高低,例题,两个带电小球，电量分别为＋ｑ和－ｑ，固定在一长度为Ｌ 的绝缘杆两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强 方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴 转过1800，则在此过程中电场力做功为（ ） Ａ、零 Ｂ、 Ｃ、,Ｄ、,,,,,Ｅ,,,,－,＋,,,,０,解,杆顺时针转动时电场力对两个电荷均做正功，所以,由电场力做功与路径无关得：,所以：,此题中因为电荷受电场力大小、方向均不变，所以用 求总功也可以故选c,例题,如图所示：倾角为300的直角三角形的底边BC长为2L，底边 处在水平位置，斜边AC为光滑绝缘导轨现在底边中点O处 方一正点电荷Q，让一个带正电的小球从斜面顶端A滑下（始 终不脱离导轨），已测得它滑到底端C点时的速度大小为v， 加速度大小为a，求它滑到斜边的垂足D处的速度和加速度的 大小Q,A,B,C,0,,300,解,如图所示，因为：,,,,,,Q,A,B,C,0,,300,,,,600,所以，BCD三点在以O 为圆心，L为半径的圆周上， UB=UC=UD,带正电小球从D点 运动到C点的过程中电场力做功为0，,由动能定理得,解得：,对小球受力分析可得,在D点，,在C点：,连立两式可得：,练习,1、在图中，判定在下列几种情况中，AB两点哪点电势高？ （1）正电荷由A移动到B是电场力做负功，则 (2)正电荷由B移动A是电场力作负功，则： （３）负电荷在Ｂ点移至Ａ是电场力做负功，则： （4）负电荷在A点所具有的电势能比B点小，则 （５）正电荷在Ａ点所具有的电势能Ｂ点大，则,,,,Ａ,Ｂ,,,,,,分析,1、电场力作正功，电势能减少，反之，电势能增加。
2、正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电 势能大５、如图所示，abc表示点电荷的电场中三个等势面，它们的 电势分别为U、2U/3和U/4，一带电粒子从等势面a上某处由 静止释放后，仅受电场力作用而运动已知它经过等势面b时 的速率为v，则它经过等势面c时的速率为多大？,解,对电荷从a-b从b-c过程由动能定理,以上两式联立,7、在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为 、质量 为 的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动，其 位移与时间的关系是 ，式中x以米为单位，t以 淼为单位从开始运动到5s末物体所经过的路程为多少？克服 电场力做功为多少？,解,（1）由位移表达式可得,所以物体减速时间为,（2）克服电场力作功,物体前4s的路程为,第5s内的反向运动的路程为:,8、一个带正电的质点，电量 ,在静电场中由a点 移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为 ，质点的动能增加了 ，则ab两点间的电势差为 多少？,解,对该质点运动过程由动能定理,。