题型一电场力做功的计算
例1 如图所示,在场强为E的水平匀强电场中,,一根长为L的绝缘杆,两端分别固定着带有电量+q和-q的小球(大小不计),现在让绝缘杆绕中心点O逆时针转动α角,则转动中带点小球克服电场力做功为()。
拓展1 在直角三角形ABC中,C=30°,D为斜边AC的中点,在顶点A处有一点电荷+Q,试探电荷q由B移至C电场力做功W1,由B移至D电场力做功W2,由D移至C电场力做功W3.关于W1、W2、W3的关系正确的是() A.W1=W2+W3 B.W1=W2 C.W1=W3 D.W2=W1+W3题型二电场力做功与电势能的关系
例1 将带电量为6*10^-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3*10^-5C的功,再从B移到C,电场力做了1*10^-8C的功。
(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少?
(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?
拓展1 如图所示,在真空中有两个等量的正电荷q1、q2,分别固定于A、B两点,DC为A、B连线的中垂线,现将一正电荷q3由C点沿CD移至无穷远的过程中,下列结论中正确的是()
A.q的电势能逐渐减小 B.q的电势能逐渐增大
C.q3受到的电场力逐渐减小 D.q受到的电场力先增大后减小
例2 如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,a,b的运动轨迹如图中的虚线所示,a,b仅受电场力作用,则下列说法正确的是()
A.a一定带正电,b一定带负电
B.电场力对a做正功,对b做负功
C.a的电势能将减小,b的电势能将增加
D.A的加速度将减小,b的加速度将增大
拓展1 实线是一簇未标明方向的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()
A.带电粒子在a、b两点的电势何处较大
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
剖析与电场力做功和电势能变化相关的两类问题
例1 如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是:()
A.电荷从a到b,运动的加速度变小
B.电荷从a到b,运动的加速度增大
C.电荷在b处的电势能大
D.电荷在b处的速度小
例2 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线表示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从运动到的过程中,能量变化情况为()A.动能减少B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加