关于做功的问题电场力做功的特点与动能的关系是什么

动能定理与电场力做功,重力做功怎样联系.
动能定理是合外力做的功等一初末动能变化。电场力做功是动能定理中合外力里面的一部分。重力做功也是。。
一般在电学里面重力是可以忽略的
so怎么列式呢
一般情况是重力做的功加电场力做的功等于初末动能变化
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扫描下载二维码动能做功是什么力做功啊?为什么?能量是能量 做功是做功 做功 转化 和能量转换 不完全一样吧?
捉摸不透丶嬪駭
做功是能量转化的一种表现形式.做功时一定有转换,有转换不一定做功.做功有多种形式,其结果也有多种,比如物体内能发生变化,或物体发生位移.其间都伴随有能量的转换.但能量的转换形式却并不只有做功.
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扫描下载二维码电场力做功的求法
一、由功的定义式求解
根据功的定义式: ,故在电场中,
。由于功的定义式中要求F为恒力,故我们采用此种方法求电场力的功,必须要求电场为匀强电场。另外,要注意
表示沿电场力方向上发生的位移。
例一、如图所示,在匀强电场中,沿着与电场线成 角的方向上,将电荷量 的点电荷由a点移到b点,ab长
为 ,匀强电场的电场强度 。则此过程中电场力对电荷q所做的功是______
解析:如图所示,电荷受电场力为Eq,当-q由a移到b,沿着电场力方向的位移为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
据 ,所以,
点评:本题主要考查在匀强电场中移动电荷时,电场力做功的多少决定于电场力和在电场力方向上发生的位移。解题时要注意如果电场力与位移不在同一直线上,则需要将位移分解为沿电场力方向与垂直于电场力方向的两个分位移。
二、根据电势差的定义式计算
据电势差的定义式 ,变形得
。如果知道A、B两点间的电势差,就可以求出将电荷由A移到B时电场力所做的功。用此种方法求电场力的功,适用于一切电场。
例二、在如图所示的点电荷Q的电场中,一检验电荷从a点分别移到b、c、d、e各点,b、c、d、e在以Q为圆心的圆周上,则电场力做功(&&
A、从a到b做功最多&& B、从a到c做功最多
C、从a到e做功最多&& D、做功一样多
解析:a、b、c、d四点处在同一等势面上,故a、b、c、d四点与a点的电势差相等,即 ,
据 ,故做功一样多。
点评:此题要明确点电荷电场的特点,然后利用公式求解。
例三、如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,匀强电场的电场强度大小为 , , , ,把一个电荷 的正电荷从A移到B,电场力做功
为零,求将该电荷由B移到C过程中电场力所做的功。
解析:由于将电荷由A移到B过程中电场力做功为
零,故此匀强电场的方向应垂直于AB向上。故:
点评:在没确定电场方向的情况下,匀强电场中两点之间的电势差就不能求出,所以,本题的关键之处是先确定电场的方向,然后求出两点之间的电势差。
三、根据电场力做功与电势能变化的关系求解。
我们知道,电场力做功等于电势能的变化,有
。当电场力对带电粒子做正功时,电势能减小;当电场力对带电粒子做负功时,电势能增加。且电场力所做的功与电势能的变化的绝对值是相等的。如将某一电荷从A点移动到B点,电势能增加了
,则电场力对电荷做了- 的功。
同样,我们可以利用电场力做功去求解电势能的变化。
例四、有三根长度皆为
的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量皆为 的带电小球A和B,它们的电量分别为 和 ,
。A、B之间用第三根细绳连接起来。空间中存在大小为
的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如下图所示。现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少?(不计两带电小球间相互作用的静电力)
解析:右图中虚线表示A、B球原来的平衡位置,实线表示烧断后重新达到的平衡位置;其中 、
分别表示细线OA、AB与竖直方向的夹角。
A球受如图受示,重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向左;细线OA对A的拉力 ,方向如图所示;细线AB对A的拉力
,方向如图。由平衡条件
B球受力如右图所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向右;细线AB对B的拉力 ,方向如图。由平衡条件
联立以上各式并代入数据,解得
由此可知,A、B球重新达到平衡的位置如右图所示。
与原来位置相比,A球的重力势能减少为
B球的重力势能减少为:
A球的电势能增加为
B球的电势能减少为
两种势能总和减少为
代入数据解得 。
点评:此题为2002年全国理综高考题。解决此题的关键在于先判断出新的平衡位置。有些考生凭自己的想象去猜测新的平衡位置,结果当然不对。另外,能量变化也是难点,有些考生找不到思路,没有朝电场力做功与电势能变化的关系方面想。
四、由动能定理求电场力的功
动能定理在解决电场中恒力做功与变力做功问题有广泛的应用,尤其是变力做功问题。根据动能定理,应有: 。
例五、如图所示,一光滑绝缘细杆竖直放置,它与正电荷Q为圆心的某圆周交于B、C两点,质量为m、带电量为-q的有孔小球沿杆从A点由静止开始下滑,已知,AB=h,小球滑到B点的速度大小为
,求(1)小球由A到B的过程中电场力做的功;(2)A、C两点间的电势差。
解析:(1)由动能定理: ,& 得
(2)由于B、C位于同一等势面上,所以,
A、C间的电势差等于B、C间的电势差,即
点评:电荷在点电荷的电场中所受的力是变化的,对于电场力是变力做功的问题,可优先采用动能定理求解。
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