电场中能量变化问题

2一个简单问题？电场力做功正负应

一、电场力做功与电荷电势能的变化 电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷的电热能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。 电荷在任意两点间移动时，它的电势能的变化量是确定的，因而移动电荷做功的值也是确定的。 所以，电场力移动电荷做功的值，与移动路径无关，这与重力做功十分相似。 二、电场力做功的计算，主要有以下三种方法 1。 由功的定义式W=FS来计算。 但在中学阶段，限于数学基础，要求式中F为恒力，所以，仅适用于匀强电场中电场力做功的计算。 2。 用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”来计算，即。 这个方法在已知电荷电势能的值的情况下比较...全部

  一、电场力做功与电荷电势能的变化 电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷的电热能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。 电荷在任意两点间移动时，它的电势能的变化量是确定的，因而移动电荷做功的值也是确定的。
  所以，电场力移动电荷做功的值，与移动路径无关，这与重力做功十分相似。 二、电场力做功的计算，主要有以下三种方法 1。 由功的定义式W=FS来计算。 但在中学阶段，限于数学基础，要求式中F为恒力，所以，仅适用于匀强电场中电场力做功的计算。
   2。 用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”来计算，即。 这个方法在已知电荷电势能的值的情况下比较方便。 3。 用来计算。 此时，一般又有两个方法：一是严格带符号运算，q和UAB均考虑正和负，所得W的正、负直接表示电场力做功的正负。
  二是只取绝对值进行计算，所以W只是功的数值，至于做功的正负，可用力学知识判定。 4。 用动能定理计算。它是能量转化与守恒定律在电场中的应用，不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场中电场力做功的计算。
   例1。 电场中a、b两点，已知将带电量为的点电荷从a移到b时，电场力做了多少功？是正功还是负功？ 解法一：用计算。电荷在a、b处的电势能分别为： 。 现从a到b，由得 因为，电场力做正功。
   解法二：用计算。 1。 带符号运算：从a到b， 。 因为，电场力做正功。 2。 用绝对值进行计算：（注意符号仅为数值）。因为是负电荷从电势低处移至电势高处，所以电场力做正功。
   例2。 如下图，竖直面内正电荷从A处沿圆弧运动到B处。匀强电场的方向正好沿着半径OB竖直向上。若电荷电量为q，圆弧半径为R，场强为E，求电场力做的功。 解析：由题意，A点与圆心O处于同一个等势线上，则A、B间的电势差等同于O、B间的电势差，令其为U。
  在匀强电场中，U=ER，则W=qU=qER。 从图中易知本题属正电荷逆电场方向移动，故电场力做负功。 注意：本题解答W=qER中，qE正是电荷在匀强电场中受的恒力，R是电荷在电场线方向上移动的距离。
  所以，在匀强电场中，不管电荷移动路径如何，用电场力乘电荷在电场线方向上移动的距离，也就是电场力做功的数值。此点与计算重力做功十分相似。 例3。 一个带电的质点，电荷量，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其它力做功为J，质点的动能增加了，则a、b间的电势差为（ ） A。
   3×104V B。 1×104V C。 4×104V D。 7×104V 解析：设电场力做功为W1，由动能定理有： 解得 则 答案：B。收起