电场力做功专题

1、一、电场力做功的基本特点：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。电场力与重力做功类比，电场问题迎刃而解。、电场力做功与路径无关。、电场力做功与路径无关。电场力对电荷做功，只与电荷的电量和初末位置的电场力对电荷做功，只与电荷的电量和初末位置的电势差有关，与路径无关。电势差有关，与路径无关。、电场力做功不改变带电粒子的动能和电势能的总和，、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。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、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的代数和一定为零B、沿

2、等势面移动，电场力一定不做功。、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：二、电场力做功的四种计算方法：1、定义式计算法：、定义式计算法：此式仅适用于匀强电场，式中此式仅适用于匀强电场，式中E为电场强度，为电场强度，SAB为为AB两点的距离，两点的距离，dAB为沿场强方向的位移。为沿场强方向的位移。2、电势变化计算法、电势变化计算法3、电势能变化计算法：、电势能变化计算法：、动能变化计算法：、动能变化计算法：)(BAABABUUqqUWBAABW222121ABKBAmvmvEWABABABqEdFSWcos此式只适用于只有电场力做功情况。此式只适用于只有电场力做功情况。2

3、、3、4情况不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场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：三、判断电势能变化（或比较电势能大小）的方法：、利用来判断，电势能的正负号是表示大小的，、利用来判断，电势能的正负号是表示大小的，在应用时要把和在应用时要把和p的正负号代入分析。的正负号代入分析。ppqU2、利用做功正负来判断：不管是正电荷还是负电荷，、利用做功正负来判断：不管是正电荷还是负电荷，、用推论判断：正电荷在电势越高的地方电势能越大，、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。负电荷在电势越低的地方电势能越大。

4、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。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）（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：四、判断电势高低的方法：、设法画出电场线方向判断、设法画出电场线方向判断、用来判断两点电势高低、用来判断两点电势高低WUUqBA两个带电小球，电量分别为和，固定在一长度为两个带电小球，电量分别为和，固定在一长度为的绝缘杆两端，置于电场强度为的绝缘杆两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所

5、示，若此杆绕过方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴点垂直于杆的轴转过转过1800，则在此过程中电场力做功为，则在此过程中电场力做功为（）（）、零、零、qELqEL2、qEL杆顺时针转动时电场力对两个电荷均做正功，所以杆顺时针转动时电场力对两个电荷均做正功，所以21WWW总由电场力做功与路径无关得：由电场力做功与路径无关得：qELqUW1qELqUW2所以：所以：qELW2总此题中因为电荷受电场力大小、方向均不变，所以用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。求总功也可以。FsW 故选故选c如图所示：倾角为如图所示：倾角为300的直角三角形的底边的直角三角形

6、的底边BC长为长为2L，底边，底边处在水平位置，斜边处在水平位置，斜边AC为光滑绝缘导轨。现在底边中点为光滑绝缘导轨。现在底边中点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），已测得它滑到底端终不脱离导轨），已测得它滑到底端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如图所示，因为：如图所示，因为：LBCBD030sinQABC0300600BOBD 为等边三角形，ABC所以，所以，BCD三

7、点在以三点在以O为圆心，为圆心，L为半径的圆周上，为半径的圆周上，UB=UC=UD,带正电小球从带正电小球从D点点运动到运动到C点的过程中电场力做功为点的过程中电场力做功为0，由动能定理得由动能定理得220212160sinDmvmvmgL解得：解得：gLvvD32对小球受力分析可得对小球受力分析可得在在D点，点，DmaFmg0030cos30sin电在在C点：点：maFmg0030cos30sin电连立两式可得：连立两式可得：agaD1、在图中，判定在下列几种情况中，、在图中，判定在下列几种情况中，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移动到移动到B是电场力做负功，

8、则是电场力做负功，则(2)正电荷由正电荷由B移动移动A是电场力作负功，则：是电场力作负功，则：（）负电荷在点移至是电场力做负功，则：（）负电荷在点移至是电场力做负功，则：（4）负电荷在）负电荷在A点所具有的电势能比点所具有的电势能比B点小，则点小，则（）正电荷在点所具有的电势能点大，则（）正电荷在点所具有的电势能点大，则BAUU _BAUU _BAUU _BAUU _BAUU _1、电场力作正功，电势能减少，反之，电势能增加。、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、正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大。势能大。、如图所示，、

9、如图所示，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。已知它经过等势面静止释放后，仅受电场力作用而运动。已知它经过等势面b时时的速率为的速率为v，则它经过等势面，则它经过等势面c时的速率为多大？时的速率为多大？abc对电荷从对电荷从a-b从从b-c过程由动能定理过程由动能定理221mvqUab222121mvmvqUbc以上两式联立以上两式联立vv5 . 17、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

10、量为 、质量、质量为为 的物体在光滑水平面上沿着的物体在光滑水平面上沿着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。从开始运动到淼为单位。从开始运动到5s末物体所经过的末物体所经过的路程路程为多少？克服为多少？克服电场力做功为多少？电场力做功为多少？C3100 . 1kg3105 . 2202. 016. 0ttx（1）由位移表达式可得）由位移表达式可得smvo/16. 02/04. 0sma所以物体减速时间为所以物体减速时间为savto404. 016. 0（2）克服电场力作功）克服电场力作功masFSWJ5100 . 3物体前物体前4s的路程为的路程为ms32. 0404. 021416. 02第第5s内的反向运动的路程为内的反向运动的路程为:ms02. 0104. 0212mS32. 0总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，