電場力做功專題

1、電場力做功專題一、電場力做功的基本特點(diǎn)：一、電場力做功的基本特點(diǎn)：電場力與重力做功類比，電場問題迎刃而解。電場力與重力做功類比，電場問題迎刃而解。、電場力做功與路徑無關(guān)。、電場力做功與路徑無關(guān)。電場力對(duì)電荷做功，只與電荷的電量和初末位置的電場力對(duì)電荷做功，只與電荷的電量和初末位置的電勢差有關(guān)，與路徑無關(guān)。電勢差有關(guān)，與路徑無關(guān)。、電場力做功不改變帶電粒子的動(dòng)能和電勢能的總和，、電場力做功不改變帶電粒子的動(dòng)能和電勢能的總和，這一守恒關(guān)系類似機(jī)械能守恒定律。這一守恒關(guān)系類似機(jī)械能守恒定律。A、電荷繞任意閉合回路運(yùn)動(dòng)一周，電場力所做功、電荷繞任意閉合回路運(yùn)動(dòng)一周，電場力所做功的代數(shù)和一定為零的代數(shù)和

2、一定為零B、沿等勢面移動(dòng)，電場力一定不做功。、沿等勢面移動(dòng)，電場力一定不做功。二、電場力做功的四種計(jì)算方法：二、電場力做功的四種計(jì)算方法：1、定義式計(jì)算法：、定義式計(jì)算法：此式僅適用于勻強(qiáng)電場，式中此式僅適用于勻強(qiáng)電場，式中E為電場強(qiáng)度，為電場強(qiáng)度，SAB為為AB兩點(diǎn)的距離，兩點(diǎn)的距離，dAB為沿場強(qiáng)方向的位移。為沿場強(qiáng)方向的位移。2、電勢變化計(jì)算法、電勢變化計(jì)算法3、電勢能變化計(jì)算法：、電勢能變化計(jì)算法：、動(dòng)能變化計(jì)算法：、動(dòng)能變化計(jì)算法：)(BAABABUUqqUWBAABW222121ABKBAmvmvEWABABABqEdFSWcos此式只適用于只有電場力做功情況。此式只適用于只有電場

3、力做功情況。2、3、4情況不僅適用于勻強(qiáng)電場，也適用于非勻強(qiáng)電場情況不僅適用于勻強(qiáng)電場，也適用于非勻強(qiáng)電場三、判斷電勢能變化（或比較電勢能大?。┑姆椒ǎ喝?、判斷電勢能變化（或比較電勢能大小）的方法：、利用、利用來判斷，電勢能的正負(fù)號(hào)是表示大小的，來判斷，電勢能的正負(fù)號(hào)是表示大小的，在應(yīng)用時(shí)要把和在應(yīng)用時(shí)要把和p的正負(fù)號(hào)代入分析。的正負(fù)號(hào)代入分析。ppqU2、利用做功正負(fù)來判斷：不管是正電荷還是負(fù)電荷，、利用做功正負(fù)來判斷：不管是正電荷還是負(fù)電荷，、用推論判斷：正電荷在電勢越高的地方電勢能越大，、用推論判斷：正電荷在電勢越高的地方電勢能越大，負(fù)電荷在電勢越低的地方電勢能越大。負(fù)電荷在電勢越低的地

4、方電勢能越大。電場力對(duì)電荷做正功時(shí)該電荷的電勢能一定減少電場力對(duì)電荷做正功時(shí)該電荷的電勢能一定減少電場力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí)該電荷的電勢能一定增加。電場力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí)該電荷的電勢能一定增加。（類似重力做功與重力勢能變化關(guān)系）（類似重力做功與重力勢能變化關(guān)系）四、判斷電勢高低的方法：四、判斷電勢高低的方法：、設(shè)法畫出電場線方向判斷、設(shè)法畫出電場線方向判斷、用、用來判斷兩點(diǎn)電勢高低來判斷兩點(diǎn)電勢高低WUUqBA兩個(gè)帶電小球，電量分別為和，固定在一長度為兩個(gè)帶電小球，電量分別為和，固定在一長度為的絕緣桿兩端，置于電場強(qiáng)度為的絕緣桿兩端，置于電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，桿與場強(qiáng)的勻強(qiáng)電場中，桿與場強(qiáng)方向平行

5、，其位置如圖所示，若此桿繞過方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞過O點(diǎn)垂直于桿的軸點(diǎn)垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)過1800，則在此過程中電場力做功為，則在此過程中電場力做功為（）、零、零、qELqEL2、qEL桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電場力對(duì)兩個(gè)電荷均做正功，所以桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電場力對(duì)兩個(gè)電荷均做正功，所以21WWW總由電場力做功與路徑無關(guān)得：由電場力做功與路徑無關(guān)得：qELqUW1qELqUW2所以：所以：qELW2總此題中因?yàn)殡姾墒茈妶隽Υ笮?、方向均不變，所以用此題中因?yàn)殡姾墒茈妶隽Υ笮?、方向均不變，所以?求總功也可以。求總功也可以。FsW 故選故選c如圖所示：傾角為如圖所示：傾角為300的直角三角形的底邊的

6、直角三角形的底邊BC長為長為2L，底邊，底邊處在水平位置，斜邊處在水平位置，斜邊AC為光滑絕緣導(dǎo)軌。現(xiàn)在底邊中點(diǎn)為光滑絕緣導(dǎo)軌?，F(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處處方一正點(diǎn)電荷方一正點(diǎn)電荷Q，讓一個(gè)帶正電的小球從斜面頂端，讓一個(gè)帶正電的小球從斜面頂端A滑下（始滑下（始終不脫離導(dǎo)軌），已測得它滑到底端終不脫離導(dǎo)軌），已測得它滑到底端C點(diǎn)時(shí)的速度大小為點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，加速度大小為加速度大小為a，求它滑到斜邊的垂足，求它滑到斜邊的垂足D處的速度和加速度的處的速度和加速度的大小。大小。QABC0300如圖所示，因?yàn)椋喝鐖D所示，因?yàn)椋篖BCBD030sinQABC0300600BOBD 為等邊三角形，ABC所以，所以

7、，BCD三點(diǎn)在以三點(diǎn)在以O(shè)為圓心，為圓心，L為半徑的圓周上，為半徑的圓周上，UB=UC=UD,帶正電小球從帶正電小球從D點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中電場力做功為點(diǎn)的過程中電場力做功為0，由動(dòng)能定理得由動(dòng)能定理得220212160sinDmvmvmgL解得：解得：gLvvD32對(duì)小球受力分析可得對(duì)小球受力分析可得在在D點(diǎn)，點(diǎn)，DmaFmg0030cos30sin電在在C點(diǎn)：點(diǎn)：maFmg0030cos30sin電連立兩式可得：連立兩式可得：agaD1、在圖中，判定在下列幾種情況中，、在圖中，判定在下列幾種情況中，AB兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？ （1）正電荷由）正電荷由A移動(dòng)到移動(dòng)到B是電場

8、力做負(fù)功，則是電場力做負(fù)功，則(2)正電荷由正電荷由B移動(dòng)移動(dòng)A是電場力作負(fù)功，則：是電場力作負(fù)功，則：（）負(fù)電荷在點(diǎn)移至是電場力做負(fù)功，則：（）負(fù)電荷在點(diǎn)移至是電場力做負(fù)功，則：（4）負(fù)電荷在）負(fù)電荷在A點(diǎn)所具有的電勢能比點(diǎn)所具有的電勢能比B點(diǎn)小，則點(diǎn)小，則（）正電荷在點(diǎn)所具有的電勢能點(diǎn)大，則（）正電荷在點(diǎn)所具有的電勢能點(diǎn)大，則BAUU _BAUU _BAUU _BAUU _BAUU _1、電場力作正功，電勢能減少，反之，電勢能增加。、電場力作正功，電勢能減少，反之，電勢能增加。2、正電荷在電勢高處電勢能大，負(fù)電荷在電勢低處電、正電荷在電勢高處電勢能大，負(fù)電荷在電勢低處電勢能大。勢能大。7、

9、在與、在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為 、質(zhì)量、質(zhì)量為為 的物體在光滑水平面上沿著的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是位移與時(shí)間的關(guān)系是 ，式中，式中x以米為單位，以米為單位，t以以淼為單位。從開始運(yùn)動(dòng)到淼為單位。從開始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過的路程為多少？克服末物體所經(jīng)過的路程為多少？克服電場力做功為多少？電場力做功為多少？C3100 . 1kg3105 . 2202. 016. 0ttx（1）由位移表達(dá)式可得）由位移表達(dá)式可得smvo/16. 02/04. 0sma所以物體減速時(shí)間為所以物體減速時(shí)間為savto404. 016. 0（2）克服電場力作功）克服電場力作功masFSWJ5100 . 3物體前物體前4s的路程為的路程為ms32. 0404. 021416. 02第第5s內(nèi)的反向運(yùn)動(dòng)的路程為內(nèi)的反向運(yùn)動(dòng)的路程為:ms02. 0104. 0212mS32. 0總8、一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量、一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量 ,在靜電場中由在靜電場中由a點(diǎn)點(diǎn)移到移到b點(diǎn)，在這過程中，除電場力外，其