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1、一、电场力做功的根本特点:一、电场力做功的根本特点:电场力与重力做功力与重力做功类比,比,电场问题迎刃而解。迎刃而解。、电场力做功与途径无关。力做功与途径无关。电场力力对电荷做功,只与荷做功,只与电荷的荷的电量和初末位置的量和初末位置的电势差有关,与途径无关。差有关,与途径无关。、电场力做功不改力做功不改动带电粒子的粒子的动能和能和电势能的能的总和,和,这一守恒关系一守恒关系类似机械能守恒定律。似机械能守恒定律。A、电荷荷绕恣意恣意闭合回路运合回路运动一周,一周,电场力所做功力所做功的代数和一定的代数和一定为零零B、沿等、沿等势面挪面挪动,电场力一定不做功。力一定不做功。二、电场力做功的四种计
2、算方法:二、电场力做功的四种计算方法:1、定、定义式式计算法:算法:此式此式仅适用于匀适用于匀强电场,式中,式中E为电场强度,度,SAB为AB两点的两点的间隔,隔,dAB为沿沿场强方向的位移。方向的位移。2、电势变化化计算法算法3、电势能能变化化计算法:算法:、动能能变化化计算法:算法:此式只适用于只需此式只适用于只需电场力做功情况。力做功情况。2、3、4情况不情况不仅适用于匀适用于匀强电场,也适用于非匀,也适用于非匀强电场三、判别电势能变化或比较电势能大小的方法:三、判别电势能变化或比较电势能大小的方法:、利用来判别,电势能的正负号是表示大小的,、利用来判别,电势能的正负号是表示大小的,在运
3、用时要把和在运用时要把和p的正负号代入分析。的正负号代入分析。2、利用做功正、利用做功正负来判来判别:不:不论是正是正电荷荷还是是负电荷,荷,、用推、用推论判判别:正:正电荷在荷在电势越高的地方越高的地方电势能越大,能越大,负电荷在荷在电势越低的地方越低的地方电势能越大。能越大。电场力力对电荷做正功荷做正功时该电荷的荷的电势能一定减少能一定减少电场力力对电荷做荷做负功功时该电荷的荷的电势能一定添加。能一定添加。类似重力做功与重力似重力做功与重力势能能变化关系化关系四、判别电势高低的方法:四、判别电势高低的方法:、设法画出法画出电场线方向判方向判别、用来判、用来判别两点两点电势高低高低两个两个带
4、电小球,小球,电量分量分别为和,固定在一和,固定在一长度度为的的绝缘杆两端,置于杆两端,置于电场强度度为E的匀的匀强电场中,杆与中,杆与场强方向平行,其位置如下方向平行,其位置如下图,假,假设此杆此杆绕过O点垂直于杆的点垂直于杆的轴转过1800,那么在此,那么在此过程中程中电场力做功力做功为、零、零、杆杆顺时针转动时电场力力对两个两个电荷均做正功,所以荷均做正功,所以由由电场力做功与途径无关得:力做功与途径无关得:所以:所以:此题中由于电荷受电场力大小、方向均不变,所以用此题中由于电荷受电场力大小、方向均不变,所以用 求总功也可以。求总功也可以。应选c如下图:倾角为如下图:倾角为300的直角三
5、角形的底边的直角三角形的底边BC长为长为2L,底边,底边处在程度位置,斜边处在程度位置,斜边AC为光滑绝缘导轨。如今底边中点为光滑绝缘导轨。如今底边中点O处处方一正点电荷方一正点电荷Q,让一个带正电的小球从斜面顶端,让一个带正电的小球从斜面顶端A滑下始滑下始终不脱离导轨,已测得它滑究竟端终不脱离导轨,已测得它滑究竟端C点时的速度大小为点时的速度大小为v,加速度大小为加速度大小为a,求它滑到斜边的垂足,求它滑到斜边的垂足D处的速度和加速度的处的速度和加速度的大小。大小。QABC0300如下如下图,由于:,由于:QABC0300600所以,所以,BCD三点在以三点在以O为圆心,心,L为半径的半径的
6、圆周上,周上,UB=UC=UD,带正正电小球从小球从D点点运运动到到C点的点的过程中程中电场力做功力做功为0,由由动能定理得能定理得解得:解得:对小球受力分析可得小球受力分析可得在在D点,点,在在C点:点:连立两式可得:立两式可得:1、在图中,断定在以下几种情况中,、在图中,断定在以下几种情况中,AB两点哪点电势高?两点哪点电势高? 1正电荷由正电荷由A挪动到挪动到B是电场力做负功,那么是电场力做负功,那么(2)正电荷由正电荷由B挪动挪动A是电场力作负功,那么:是电场力作负功,那么:负电荷在点移至是电场力做负功,那么:负电荷在点移至是电场力做负功,那么:4负电荷在负电荷在A点所具有的电势能比点
7、所具有的电势能比B点小,那么点小,那么正电荷在点所具有的电势能点大,那么正电荷在点所具有的电势能点大,那么1、电场力作正功,力作正功,电势能减少,反之,能减少,反之,电势能添加。能添加。2、正、正电荷在荷在电势高高处电势能大,能大,负电荷在荷在电势低低处电势能大。能大。、如下图,、如下图,abc表示点电荷的电场中三个等势面,它们的表示点电荷的电场中三个等势面,它们的电势分别为电势分别为U、2U/3和和U/4,一带电粒子从等势面,一带电粒子从等势面a上某处由上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动。知它经过等势面静止释放后,仅受电场力作用而运动。知它经过等势面b时时的速率为的速率为v,那么它经过
8、等势面,那么它经过等势面c时的速率为多大?时的速率为多大?abc对电荷从荷从a-b从从b-c过程由程由动能定理能定理以上两式以上两式联立立7、在与、在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为轴平行的匀强电场中,一带电量为 、质量、质量为为 的物体在光滑程度面上沿着的物体在光滑程度面上沿着x轴作直线运动,其轴作直线运动,其位移与时间的关系是位移与时间的关系是 ,式中,式中x以米为单位,以米为单位,t以以淼为单位。从开场运动到淼为单位。从开场运动到5s末物体所经过的路程为多少?抑制末物体所经过的路程为多少?抑制电场力做功为多少?电场力做功为多少?1由位移表达式可得由位移表达式可得所以物体减速所以物体减速时间为2抑制抑制电场力作功力作功物体前物体前4s的路程的路程为第第5s内的反向运内的反向运动的路程的路程为:8、一个带正电的质点,电量、一个带正电的质点,电量 ,在静电场中由在静电场中由a点点移到移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为 ,质点的动能添加了,质点的动能添加了 ,那么,那么ab两点间的电势差为两点间的电势差为多少?多少?对该质点运点运动过程由程由动能定理能定理