高中物理:電場力做功與電勢能變化的關係

2020-12-03 物理幫

1.靜電力做功的特點

(1)靜電力對電荷所做的功,與電荷的初末位置有關,與電荷經過的路徑無關。該結論適用於任何靜電場。

(2)無論帶電體在電場中做直線運動還是做曲線運動,無論帶電體只受靜電力作用還是受多個力作用,無論靜電力做正功還是做負功,靜電力做功的特點不變。

2.電勢能的性質

(1)系統性:電勢能是由電場和電荷共同決定的,是屬於電荷和電場所共有的,我們習慣上說成電荷的電勢能。

(2)相對性:電勢能是相對的,其大小與選定的參考點有關確定電荷的電勢能,首先應確定參考點,也就是零勢能點的位置。

(3)標量性:電勢能是標量,有正負但沒有方向.電勢能為正值表示電勢能大於參考點的電勢能,電勢能為負值表示電勢能小於參考點的電勢能。

3.電勢能增減的判斷方法

(1)做功判斷法:無論正、負電荷,只要電場力做正功,電荷的電勢能一定減小;只要電場力做負功,電荷的電勢能一定增大。

(2)電場線判斷法:正電荷順著電場線的方向移動時,電勢能逐漸減小;逆著電場線的方向移動時,電勢能逐漸增大負電荷順著電場線的方向移動時,電勢能逐漸增大;逆著電場線的方向移動時,電勢能逐漸減小。

(3)電勢判斷法:由公式Ep=qφ知,正電荷在電勢高的地方電勢能大,負電荷在電勢高的地方電勢能小。

4.電場力做功正負的判斷方法

(1)根據電場力和位移的方向夾角判斷:夾角為銳角電場力做正功,夾角為鈍角電場力做負功.

(2)根據電場力和瞬時速度方向的夾角判斷:夾角為銳角時電場力做正功,夾角為鈍角時電場力做負功,電場力和瞬時速度方向垂直時電場力不做功.

(3)根據電勢能的變化情況判斷:若電勢能增加,則電場力做負功;若電勢能減少,則電場力做正功.

(4)根據動能的變化情況判斷(只受靜電力):根據動能定理,若物體的動能增加,則電場力做正功;若物體的動能減少,則電場力做負功.

【練習】(多選)如圖所示,兩個等量的正點電荷分別置於P、Q兩位置,在P、Q連線的垂MN直平分線上有M、N兩點,另有一試探電荷q,則

A.若q是正電荷,q在N點的電勢能比在M點的電勢能大

B.若q是負電荷,q在M點的電勢能比在N點的電勢能大

C.無論q是正電荷,還是負電荷,q在M、N兩點的電勢能都一樣大

D.無論q是正電荷,還是負電荷,q在M點的電勢能都比N點的電勢能小

答案;

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