高二物理電場力做功與電勢能-在線瀏覽
2025-01-15 18:07本頁面
【正文】 功等于電勢能的減少量 重力的功是重力勢能變化大小的量度，重力做的功等于重力勢能的減少量 對應力做功特點 做功多少只與始末位置有關，與經(jīng)過的路徑無關，且功等于勢能的減少量 兩種勢能 比較內(nèi)容 電勢能 重力勢能 不同點 由于存在兩種電荷，靜電力做功和重力做功有很大差異．例如：在同一電場中沿同一方向移動正電荷與移動負電荷，電荷電勢能的變化是相反的，電場力做功的正負也是相反的 . 重力只有引力，正、負功比較容易判斷．例如，物體上升，重力做負功 應用 由靜電力做功的特 點引入了電勢能 由重力做功的特點引入重力勢能 ? ? (1)電勢能是標量 ， 有正負但沒方向 ， 電勢能是正值 ， 表示電勢能大于參考點的電勢能；電勢能是負值 ， 表示電勢能小于參考點的電勢能 ． ? (2)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 ， 首先應先確定參考點 ， 也就是零勢點的位置 ． ? (3)電勢能是由電場和電荷共同決定的 ， 屬于電荷和電場所共有的 ， 我們習慣上常說成電荷的電勢能 ． ? ， 光滑絕緣半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中 ， 場強為 質(zhì)量為 m、 帶電＋ q的小球 ， 由靜止開始沿軌道運動 ， 下列說法正確的是 ( ) ? A． 小球在運動過程中機械能守恒 ? B． 小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大 ? C． 小球電勢能增加 EqR ? D． 小球由靜止釋放到達最低點 ， 動能的增加量等于 mgR ? 【 解析 】 小球在運動過程中除重力做功外 ，還有電場力做功 ， 所以機械能不守恒 ， A錯；小球運動到最低點的過程中 ， 重力與電場力均做正功 ， 重力勢能減少 mgR， 電勢能減少 EqR，而動能增加 mgR＋ EqR， 到最低點時動能最大 ，所以速度最大 ， 因此 B正確 ， C、 D錯誤 ． ? 【 答案 】 B ? 〔 討論與交流 〕 ? 電場中的情形跟重力場中的情形相似 ． 但由于存在兩種電荷 ， 電荷受的電場力既可以是引力 ，也可以是斥力 ． 在電場中 ， 電荷在各處的電勢能跟哪些因素有關呢 ？ ? 【 點撥 】 電勢能是一個相對量 ， 電勢能的大小和零勢能點的選取有關 ， 零勢能點的選取是任意的 ， 通常選擇大地或無窮遠處為零勢能點 ，電荷在某點的電勢能 ， 與把該電荷從該點移到零勢能點電場力做的功有關 ， 電場力做了多少功 ， 電荷在該點的電勢能就為多少 ． 總的來說 ，在一個過程中 ， 電場力做了多少正功 ， 電勢能就減少多少 ， 電場力做了多少負功 ， 電勢能就增加了多少 ， 這與電荷的電性無關 ． ? 如圖所示 ， 在點電荷電場中的一條電場線上依次有 A、 B、 C三點 ， 分別把＋ q和－ q的試驗電荷依次放在三點上 ， 關于它們所具有的電勢能 ， 下列說法中正確的是 ( ) ? A． 放上＋ q時 ， 它們的電勢能 EA＞ EB＞ EC ? B． 放上＋ q時 ， 它們的電勢能 EA＜ EB＜ EC ? C． 放上－ q時 ， 它們的電勢能 EA＞ EB＞ EC ? D． 放上－ q時 ， 它們的電勢能 EA＜ EB＜ EC ? 【 解析 】 為了比較電荷在不同位置上電勢能的大小 ， 只需根據(jù)電荷在這些位置間移動時電場力做的功來判斷 ， 放上＋ q時 ， 電荷從位置A→ B→ C， 都是電場力做功 ， 電勢能應減小 ，可見 EA＞ EB＞ － q時 ， 電荷從位置A→ B→ C， 外力需克服電場力做功 ， 電荷的電勢能應增大 ，
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