飛鷗-4、電場力做功電勢能

4、電場力做功、電勢能一個(gè)試探電荷在電場中某點(diǎn)由靜止釋放,將如何運(yùn)動(dòng)?E

在電場力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后獲得一定的速度,試探電荷的動(dòng)能增加.+F什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢電場中的能量保守力做功才能引入勢能的概念，接下來從電場力做功開始研究BMAF?qW甲=F·|AB|cosθ=qE·|AM|把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場力做功？+甲乙丙沿甲路徑電場力做功:一.靜電力做功的特點(diǎn)BMAF?q把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場力做功？+甲丙一.靜電力做功的特點(diǎn)將過程無限分割，每一小段內(nèi)可看做直線運(yùn)動(dòng)ΔL將每一小段內(nèi)做的功求代數(shù)和BMAF?q把正電荷沿不同路徑從A點(diǎn)移到B電場力做功？+甲乙丙沿任意路徑電場力做功:W任意=qE·|AM|一.靜電力做功的特點(diǎn)AB非勻強(qiáng)電場的微區(qū)域可以看做勻強(qiáng)電場，每個(gè)微區(qū)域都具有做功與路徑無關(guān)的特點(diǎn)一.靜電力做功的特點(diǎn)靜電力做功與路徑無關(guān),由初末位置來決定.（對于非勻強(qiáng)電場也適用）靜電場是保守場可以引入“勢能”的概念！電勢能不屬于機(jī)械能與重力做功情況相似。ABE+vABE+v二.電勢能電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫電勢能。（Ep）

正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),靜電力做正功,電荷的電勢能減少.

正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)時(shí),靜電力做負(fù)功,電荷的電勢能增加.對于負(fù)電荷有相同的規(guī)律二.電勢能電場力對電荷（無論正負(fù)）做正功，電荷的電勢能減小電場力對電荷（無論正負(fù)）做負(fù)功，電荷的電勢能增大電場力做的功等于電勢能的減少量如圖,在場強(qiáng)E=103N/C的勻強(qiáng)電場中,點(diǎn)電荷q=+1c從A移動(dòng)到B,AB相距L=1m,電場力做功為多少?電勢能如何變化?電勢能減少EqFAB+電荷在B點(diǎn)具有的電勢能多大？例題1：計(jì)算電勢能WAB=EPA－EPB設(shè)A點(diǎn)的電勢能

零電勢能點(diǎn)可以任選。通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。

電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該處移動(dòng)到零勢能位置所做的功。WAB=EPA-EP0EPA=WAB二.電勢能

將帶電量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做了3×10-5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10-5J的功，則（1）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？（2）如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？（3）如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢能分別為多少？增加了1.8×10-5J.EPC=1.8×10-5JEPC=-1.2×10-5JEPB=3×10-5JEPA=-3×10-5J課堂小練兩個(gè)點(diǎn)電荷構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢能-q1+q2ABA放入不需做功，B從無窮遠(yuǎn)來需要對它做功多個(gè)電荷一個(gè)一個(gè)地移入，求代數(shù)和靜電力做的功為兩個(gè)點(diǎn)電荷構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢能+Q+qABA放入不需做功，B從無窮遠(yuǎn)來需要對它做功多個(gè)電荷一個(gè)一個(gè)地移入，求代數(shù)和靜電力做的功為正負(fù)表示大小。電勢能為負(fù)表示電荷在該處的電勢能比選取的勢能零點(diǎn)的電勢能還要小.2、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性1、電勢能是相對的，與零電勢能面有關(guān)3、電勢能是標(biāo)量二.電勢能幾點(diǎn)注意重力勢能和電勢能類比

重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力電場中，電場力：電荷之間的作用力有重力就有重力勢能Ep=mgh有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能EPEp由物體和地面間的相對位置決定EP由電荷間的相對位置決定電場力做正功，電勢能就減少電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力作功，電勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做正功，重力勢能就減少重力做負(fù)功，重力勢能就增加W重=EP初-EP末W電=EP初-EP末盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是存在很大差異—存在兩種電荷ABE電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的B點(diǎn)正電荷負(fù)電荷電場力做功正功負(fù)功電勢能變化減少增加等效場問題若來回?cái)[動(dòng)，則在當(dāng)前位置時(shí)速度最大FFFFF9、如圖所示,在場強(qiáng)E=104N/C的水平勻強(qiáng)電場中,有一根長L=15cm的細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一個(gè)m=3g,帶電荷量q=2X10-6C的小球,當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí),小球從靜止開始釋放,則小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度是

.OABE若小球帶電荷量為q=3X10-6C,從A點(diǎn)靜止釋放,則到達(dá)B時(shí)的速度?在哪個(gè)位置時(shí)速度最大?等效場問題如圖9所示，ABCD為表示豎立放在場強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切，A為水平軌道的一點(diǎn)，而且把一帶正電，質(zhì)量m=100g、電量q=10－4C的小球，放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．（g=10m/s2）則：它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是

m/s,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道壓力是

N。mgqE

2

3

一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示,電場方向豎直向下.若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中,能量變化情況為()A.動(dòng)能減小B.電勢能增加C.動(dòng)能和電勢能之和減少D.重力勢能和電勢能之和增加EabC含電勢能的能量轉(zhuǎn)化問題下列說法中正確的是（）A.當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大B.當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大C.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能減小D.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們的電勢能增大。ABC課堂小練一個(gè)電荷只在電場力作用下從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場力做了5×10－6J的功，那么()A．電荷在B處時(shí)將具有5×10－6J的電勢能B．電荷在B處將具有5×10－6J的動(dòng)能C．電荷的電勢能減少了5×10－6JD．電荷的動(dòng)能增加了5×10－6JCD課堂小練1.電場力能夠?qū)Ψ湃肫渲械碾姾勺龉?所以電荷位于電場中具有能.這和能為電勢能3.電勢能具有相對性5.電場力做正功,電勢能減少電場力做負(fù)功,電勢能增大4.電勢能是標(biāo)量,但有正負(fù)2.電勢能由電荷和電荷在電場中的相對位置決定課堂小結(jié)a和b為電場中的兩點(diǎn),如果把q=-2X10-8C的負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場力對該電荷做了4X10-7J的正功,則該電荷的電勢能()A.增加了4X10-7JB.增加了2X10-7JC.減少了4X10-7JD.減少了8X10-7JC課堂小練如圖所示,在等量正點(diǎn)電荷形成的電場中,它們連線的中垂面ab上,有一電子,從靜止開始由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中(a、b相對O對稱),下列說法正確的是()A.電子的電勢能始終增多B.電子的電勢能始終減少C.電子的電勢能先減少后增加D.電子的電勢能先增加后減少COab++-課堂小練如圖所示，點(diǎn)電荷的靜電場中電場線用實(shí)線表示，但其方向未標(biāo)明，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是()A.帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)B.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢能何