高二物理电场力做功与电势能

高二物理电场力做功与电势能内容摘要：

电场力既可以是引力 ，也可以是斥力 ． 在电场中 ， 电荷在各处的电势能跟哪些因素有关呢。 • 【 点拨 】 电势能是一个相对量 ， 电势能的大小和零势能点的选取有关 ， 零势能点的选取是任意的 ， 通常选择大地或无穷远处为零势能点 ，电荷在某点的电势能 ， 与把该电荷从该点移到零势能点电场力做的功有关 ， 电场力做了多少功 ， 电荷在该点的电势能就为多少 ． 总的来说 ，在一个过程中 ， 电场力做了多少正功 ， 电势能就减少多少 ， 电场力做了多少负功 ， 电势能就增加了多少 ， 这与电荷的电性无关 ． • 如图所示 ， 在点电荷电场中的一条电场线上依次有 A、 B、 C三点 ， 分别把＋ q和－ q的试验电荷依次放在三点上 ， 关于它们所具有的电势能 ， 下列说法中正确的是 ( ) • A． 放上＋ q时 ， 它们的电势能 EA＞ EB＞ EC • B． 放上＋ q时 ， 它们的电势能 EA＜ EB＜ EC • C． 放上－ q时 ， 它们的电势能 EA＞ EB＞ EC • D． 放上－ q时 ， 它们的电势能 EA＜ EB＜ EC • 【 解析 】 为了比较电荷在不同位置上电势能的大小 ， 只需根据电荷在这些位置间移动时电场力做的功来判断 ， 放上＋ q时 ， 电荷从位置A→ B→ C， 都是电场力做功 ， 电势能应减小 ，可见 EA＞ EB＞ － q时 ， 电荷从位置A→ B→ C， 外力需克服电场力做功 ， 电荷的电势能应增大 ， • 即 EA＜ EB＜ AD. • 【 答案 】 AD • 判定电势能增减的方法： • (1)做功判定法：无论是哪种电荷 ， • ① 只要电场力做正功 ， 电荷的电势能一定减少； • ② 只要电场力做负功 ， 电荷的电势能一定增加 ． • (2)电场线法 • ① 正电荷顺着电场线方向移动 ， 电势能一定减小 ， 逆着电场线方向移动 ， 电势能一定增加； • ② 负电荷顺着电场线方向移动 ， 电势能一定增加 ， 逆着电场线方向移动 ， 电势能一定减小 ． • 1－ 1：下列说法中正确的是 ( ) • A． 无论是正电荷还是负电荷 ， 从电场中某点移到无穷远处时 ， 电场力做的正功越多 ， 电荷在该点的电势能越大 • B． 无论是正电荷还是负电荷 ， 从电场中某点移到无穷远处时 ， 电场力做的正功越少 ， 电荷在该点的电势能越大 • C． 无论是正电荷还是负电荷 ， 从无穷远处移到电场中某点时 ， 克服电场力做功越多 ， 电荷在该点的电势能越大 • D． 无论是正电荷还是负电荷 ， 从无穷远处移到电场中某点时 ， 克服电场力做功越少 ， 电荷在该点的电势能越大 • 【 解析 】 无穷远处的电势能为零 ， 电荷从电场中某处移到无穷远处时 ， 若电场力做正功 ，电势能减少 ， 到无穷远处时电势能减少为零 ，电荷在该点的电势能为正值 ， 且等于移动过程中电荷电势能的变化 ， 也就等于电场力做的功 ，因此电场力做的正功越多 ， 电荷在该点电势能越大 ， A正确 ， B错误；电荷从无穷远处移到电场中某点时 ， 若克服电场力做功 ， 电势能由零增大到某值 ， 此值就是电荷在该点的电势能值 ， 因此 ， 电荷在该点的电势能等于电荷从无穷远处移到该点时 ， 克服电场力所做的功 ， 故C正确 ， D错误 ． • 【 答案 】 AC • 如图所示，一根绝缘杆长 l，两端分别带有等量异号电荷，电荷量为 Q，杆处于纸面内时，匀强电场的方向与杆的方向成角度 α＝ 60176。 .若场强为 E，使杆沿顺时针方向转过 60176。 角时，电场力一共做了多少功。 其中负电荷。