高二物理電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能(編輯修改稿)
2024-12-18 18:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電場(chǎng)力既可以是引力 ，也可以是斥力 ． 在電場(chǎng)中 ， 電荷在各處的電勢(shì)能跟哪些因素有關(guān)呢 ？ ? 【 點(diǎn)撥 】 電勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量 ， 電勢(shì)能的大小和零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān) ， 零勢(shì)能點(diǎn)的選取是任意的 ， 通常選擇大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn) ，電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能 ， 與把該電荷從該點(diǎn)移到零勢(shì)能點(diǎn)電場(chǎng)力做的功有關(guān) ， 電場(chǎng)力做了多少功 ， 電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就為多少 ． 總的來(lái)說(shuō) ，在一個(gè)過(guò)程中 ， 電場(chǎng)力做了多少正功 ， 電勢(shì)能就減少多少 ， 電場(chǎng)力做了多少負(fù)功 ， 電勢(shì)能就增加了多少 ， 這與電荷的電性無(wú)關(guān) ． ? 如圖所示 ， 在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上依次有 A、 B、 C三點(diǎn) ， 分別把＋ q和－ q的試驗(yàn)電荷依次放在三點(diǎn)上 ， 關(guān)于它們所具有的電勢(shì)能 ， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ? A． 放上＋ q時(shí) ， 它們的電勢(shì)能 EA＞ EB＞ EC ? B． 放上＋ q時(shí) ， 它們的電勢(shì)能 EA＜ EB＜ EC ? C． 放上－ q時(shí) ， 它們的電勢(shì)能 EA＞ EB＞ EC ? D． 放上－ q時(shí) ， 它們的電勢(shì)能 EA＜ EB＜ EC ? 【 解析 】 為了比較電荷在不同位置上電勢(shì)能的大小 ， 只需根據(jù)電荷在這些位置間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做的功來(lái)判斷 ， 放上＋ q時(shí) ， 電荷從位置A→ B→ C， 都是電場(chǎng)力做功 ， 電勢(shì)能應(yīng)減小 ，可見(jiàn) EA＞ EB＞ － q時(shí) ， 電荷從位置A→ B→ C， 外力需克服電場(chǎng)力做功 ， 電荷的電勢(shì)能應(yīng)增大 ， ? 即 EA＜ EB＜ AD. ? 【 答案 】 AD ? 判定電勢(shì)能增減的方法： ? (1)做功判定法：無(wú)論是哪種電荷 ， ? ① 只要電場(chǎng)力做正功 ， 電荷的電勢(shì)能一定減少； ? ② 只要電場(chǎng)力做負(fù)功 ， 電荷的電勢(shì)能一定增加 ． ? (2)電場(chǎng)線法 ? ① 正電荷順著電場(chǎng)線方向移動(dòng) ， 電勢(shì)能一定減小 ， 逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng) ， 電勢(shì)能一定增加； ? ② 負(fù)電荷順著電場(chǎng)線方向移動(dòng) ， 電勢(shì)能一定增加 ， 逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng) ， 電勢(shì)能一定減小 ． ? 1－ 1：下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ? A． 無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷 ， 從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí) ， 電場(chǎng)力做的正功越多 ， 電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 ? B． 無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷 ， 從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí) ， 電場(chǎng)力做的正功越少 ， 電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 ? C． 無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷 ， 從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí) ， 克服電場(chǎng)力做功越多 ， 電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 ? D． 無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷 ， 從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí) ， 克服電場(chǎng)力做功越少 ， 電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大 ? 【 解析 】 無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零 ， 電荷從電場(chǎng)中某處移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí) ， 若電場(chǎng)力做正功 ，電勢(shì)能減少 ， 到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)電勢(shì)能減少為零 ，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能為正值 ， 且等于移動(dòng)過(guò)程中電荷電勢(shì)能的變化 ， 也就等于電場(chǎng)力做的功 ，因此電場(chǎng)力做的正功越多 ， 電荷在該點(diǎn)電勢(shì)能越大 ， A正確 ， B錯(cuò)誤；電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí) ， 若克服電場(chǎng)力做功 ， 電勢(shì)能由零增大到某值 ， 此值就是電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能值 ， 因此 ， 電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能等于電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)時(shí) ， 克服電場(chǎng)力所做的功 ， 故C正確 ， D錯(cuò)誤 ． ? 【 答案 】 AC ? 如圖所示，一根絕緣桿長(zhǎng) l，兩端分別帶有等量異號(hào)電荷，電荷量為 Q，桿處于紙面內(nèi)時(shí)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與桿的方向成角度 α＝ 60176。 .若場(chǎng)強(qiáng)為 E，使桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò) 60176。 角時(shí)，電場(chǎng)力一共做了多少功？其中負(fù)電荷
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