電場力做功專題

關于電場力做功專題第1頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三三、電場力做功專題第2頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三一、電場力做功的基本特點：電場力與重力做功類比，電場問題迎刃而解。１、電場力做功與路徑無關。電場力對電荷做功，只與電荷的電量Ｑ和初末位置的電勢差Ｕ有關，與路徑無關。２、電場力做功不改變帶電粒子的動能和電勢能的總和，這一守恒關系類似機械能守恒定律。A、電荷繞任意閉合回路運動一周，電場力所做功的代數(shù)和一定為零B、沿等勢面移動，電場力一定不做功。第3頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三二、電場力做功的四種計算方法：1、定義式計算法：此式僅適用于勻強電場，式中E為電場強度，SAB為AB兩點的距離，dAB為沿場強方向的位移。2、電勢變化計算法3、電勢能變化計算法：４、動能變化計算法：此式只適用于只有電場力做功情況。2、3、4情況不僅適用于勻強電場，也適用于非勻強電場第4頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三三、判斷電勢能變化（或比較電勢能大?。┑姆椒ǎ海?、利用來判斷，電勢能的正負號是表示大小的，在應用時要把ｑ和Ｕp的正負號代入分析。2、利用做功正負來判斷：不管是正電荷還是負電荷，３、用推論判斷：正電荷在電勢越高的地方電勢能越大，負電荷在電勢越低的地方電勢能越大。電場力對電荷做正功時該電荷的電勢能一定減少電場力對電荷做負功時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系）第5頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三四、判斷電勢高低的方法：１、設法畫出電場線方向判斷２、用來判斷ＡＢ兩點電勢高低例題兩個帶電小球，電量分別為＋ｑ和－ｑ，固定在一長度為Ｌ的絕緣桿兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞過O點垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過1800，則在此過程中電場力做功為（）Ａ、零Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ－＋０第6頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三解桿順時針轉(zhuǎn)動時電場力對兩個電荷均做正功，所以由電場力做功與路徑無關得：所以：此題中因為電荷受電場力大小、方向均不變，所以用求總功也可以。故選c第7頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三例題如圖所示：傾角為300的直角三角形的底邊BC長為2L，底邊處在水平位置，斜邊AC為光滑絕緣導軌。現(xiàn)在底邊中點O處方一正點電荷Q，讓一個帶正電的小球從斜面頂端A滑下（始終不脫離導軌），已測得它滑到底端C點時的速度大小為v，加速度大小為a，求它滑到斜邊的垂足D處的速度和加速度的大小。QABC0300第8頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三解如圖所示，因為：QABC0300600所以，BCD三點在以O為圓心，L為半徑的圓周上，UB=UC=UD,帶正電小球從D點運動到C點的過程中電場力做功為0，由動能定理得解得：對小球受力分析可得第9頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三在D點，在C點：連立兩式可得：第10頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三練習1、在圖中，判定在下列幾種情況中，AB兩點哪點電勢高？（1）正電荷由A移動到B是電場力做負功，則(2)正電荷由B移動A是電場力作負功，則：（３）負電荷在Ｂ點移至Ａ是電場力做負功，則：（4）負電荷在A點所具有的電勢能比B點小，則（５）正電荷在Ａ點所具有的電勢能Ｂ點大，則ＡＢ<><<>分析1、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，負電荷在電勢低處電勢能大。第11頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三５、如圖所示，abc表示點電荷的電場中三個等勢面，它們的電勢分別為U、2U/3和U/4，一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用而運動。已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v，則它經(jīng)過等勢面c時的速率為多大？abc解對電荷從a-b從b-c過程由動能定理以上兩式聯(lián)立第12頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三7、在與x軸平行的勻強電場中，一帶電量為、質(zhì)量為的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運動，其位移與時間的關系是，式中x以米為單位，t以淼為單位。從開始運動到5s末物體所經(jīng)過的路程為多少？克服電場力做功為多少？解（1）由位移表達式可得所以物體減速時間為（2）克服電場力作功物體前4s的路程為第5s內(nèi)的反向運動的路程為:第13頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三8、一個帶正電的質(zhì)點，電量,在靜電場中由a點移到b點，在這過程中，除電場力外，其他力作的功為，質(zhì)點的動