電場(chǎng)力做功專題

1、一、電場(chǎng)力做功的基本特點(diǎn)：一、電場(chǎng)力做功的基本特點(diǎn)：電場(chǎng)力與重力做功類比，電場(chǎng)問題迎刃而解。電場(chǎng)力與重力做功類比，電場(chǎng)問題迎刃而解。、電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)。、電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，只與電荷的電量和初末位置的電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，只與電荷的電量和初末位置的電勢(shì)差有關(guān)，與路徑無關(guān)。電勢(shì)差有關(guān)，與路徑無關(guān)。、電場(chǎng)力做功不改變帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能的總和，、電場(chǎng)力做功不改變帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)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(chǎng)力所做功、電荷繞任意閉合回路運(yùn)動(dòng)一周，電場(chǎng)力所做功的代數(shù)和一定為零的代數(shù)和一定為零B、沿

2、等勢(shì)面移動(dòng)，電場(chǎng)力一定不做功。、沿等勢(shì)面移動(dòng)，電場(chǎng)力一定不做功。二、電場(chǎng)力做功的四種計(jì)算方法：二、電場(chǎng)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(chǎng)，式中此式僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，式中E為電場(chǎng)強(qiáng)度，為電場(chǎng)強(qiáng)度，SAB為為AB兩點(diǎn)的距離，兩點(diǎn)的距離，dAB為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的位移。為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的位移。2、電勢(shì)變化計(jì)算法、電勢(shì)變化計(jì)算法3、電勢(shì)能變化計(jì)算法：、電勢(shì)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(chǎng)力做功情況。此式只適用于只有電場(chǎng)力做功情況。2

3、、3、4情況不僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)情況不僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)三、判斷電勢(shì)能變化（或比較電勢(shì)能大?。┑姆椒ǎ喝?、判斷電勢(shì)能變化（或比較電勢(shì)能大?。┑姆椒ǎ?、利用來判斷，電勢(shì)能的正負(fù)號(hào)是表示大小的，、利用來判斷，電勢(shì)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(shì)越高的地方電勢(shì)能越大，、用推論判斷：正電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大，負(fù)電荷在電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越大。負(fù)電荷在電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越大。

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

5、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(chǎng)力做功為，則在此過程中電場(chǎng)力做功為（）（）、零、零、qELqEL2、qEL桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)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(chǎng)力對(duì)兩個(gè)電荷均做正功，所以21WWW總由電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)得：由電場(chǎng)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?chǎng)力大小、方向均不變，所以用此題中因?yàn)殡姾墒茈妶?chǎng)力大小、方向均不變，所以用 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直角三角形

6、的底邊BC長(zhǎng)為長(zhǎng)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?，F(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(cè)得它滑到底端終不脫離導(dǎo)軌），已測(cè)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，BCD三

7、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(chǎng)力做功為點(diǎn)的過程中電場(chǎng)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(shì)高？?jī)牲c(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？ （1）正電荷由）正電荷由A移動(dòng)到移動(dòng)到B是電場(chǎng)力做負(fù)功，

8、則是電場(chǎng)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(chǎng)力作負(fù)功，則：是電場(chǎng)力作負(fù)功，則：（）負(fù)電荷在點(diǎn)移至是電場(chǎng)力做負(fù)功，則：（）負(fù)電荷在點(diǎn)移至是電場(chǎng)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(shì)能比點(diǎn)所具有的電勢(shì)能比B點(diǎn)小，則點(diǎn)小，則（）正電荷在點(diǎn)所具有的電勢(shì)能點(diǎn)大，則（）正電荷在點(diǎn)所具有的電勢(shì)能點(diǎn)大，則BAUU _BAUU _BAUU _BAUU _BAUU _1、電場(chǎng)力作正功，電勢(shì)能減少，反之，電勢(shì)能增加。、電場(chǎng)力作正功，電勢(shì)能減少，反之，電勢(shì)能增加。2、正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低處電、正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大。勢(shì)能大。、如圖所示，、

9、如圖所示，abc表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，它們的表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為電勢(shì)分別為U、2U/3和和U/4，一帶電粒子從等勢(shì)面，一帶電粒子從等勢(shì)面a上某處由上某處由靜止釋放后，僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)。已知它經(jīng)過等勢(shì)面靜止釋放后，僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)。已知它經(jīng)過等勢(shì)面b時(shí)時(shí)的速率為的速率為v，則它經(jīng)過等勢(shì)面，則它經(jīng)過等勢(shì)面c時(shí)的速率為多大？時(shí)的速率為多大？abc對(duì)電荷從對(duì)電荷從a-b從從b-c過程由動(dòng)能定理過程由動(dòng)能定理221mvqUab222121mvmvqUbc以上兩式聯(lián)立以上兩式聯(lián)立vv5 . 17、在與、在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電量為軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電

10、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)過的末物體所經(jīng)過的路程路程為多少？克服為多少？克服電場(chǎng)力做功為多少？電場(chǎng)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(chǎng)力作功）克服電場(chǎng)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(chǎng)中由在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)點(diǎn)移到移到b點(diǎn)，