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电场力做功和电势的关系公式电场力是指电荷所受的力。
而电势则是描述电场中某一点电势能的大小。
电场力做功和电势之间存在着一定的关系。
本文将介绍电场力做功和电势的关系公式，并解释其物理意义。
我们来回顾一下电场力的定义。
电场力的大小可以通过电场强度和电荷的大小来计算。
在电场中，电荷受到的电场力的大小可以用以下公式表示：F = qE其中，F表示电场力的大小，q表示电荷的大小，E表示电场强度。
接下来，我们来看一下电场力做功的定义。
电场力做功是指电场力在物体移动过程中所做的功。
当一个电荷在电场中沿着某一路径从A点移动到B点时，电场力所做的功可以用以下公式表示：W = ∆U = -q∆V其中，W表示电场力所做的功，∆U表示电势能的变化量，∆V表示电势的变化量。
这个公式告诉我们，电场力做的功等于电势能的变化量。
当电势能增加时，电场力会做正功；当电势能减小时，电场力会做负功。
根据电场力做功和电势的关系公式，我们可以得出以下几个结论：1. 当电荷从高电势区域移动到低电势区域时，电场力会做正功。
这是因为电势能减小，而电场力的方向与电荷移动的方向相反，所以电场力做的功为正。
2. 当电荷从低电势区域移动到高电势区域时，电场力会做负功。
这是因为电势能增加，而电场力的方向与电荷移动的方向相同，所以电场力做的功为负。
3. 当电荷在等势线上移动时，电场力不做功。
这是因为等势线上的电势不变，所以电势能也不变。
因此，电场力在等势线上不做功。
通过上述分析，我们可以看出电场力做功与电势的关系。
电场力做功等于电势能的变化量，即W = ∆U = -q∆V。
这个公式表明了电场力做功和电势之间的直接联系。
总结起来，电场力做功和电势之间的关系可以用以下公式表示：W = -q∆V这个公式告诉我们，电场力做的功等于电势的变化量乘以电荷的大小的相反数。
通过这个公式，我们可以更好地理解电场力做功和电势之间的关系。
在实际应用中，电场力做功和电势的关系公式可以帮助我们计算电场力所做的功，从而进一步理解电场力和电势的物理性质。
电场力做功和电势能变化量的关系电场力是指电荷之间相互作用的力，它是电荷在电场中受到的力。
而电场力所做的功就是电荷在电场中移动时所克服的力造成的能量转化。
电场力做功的大小与电势能的变化量有着密切的关系。
我们来看一下电势能的概念。
电势能是指电荷在电场中由于位置变化而具有的能量。
在电场中，电荷所具有的电势能与其所处的位置有关，即电势能是位置的函数。
电势能的变化量可以通过电场力做功来计算。
电场力做功的计算公式为：功 = 电场力× 位移× cosθ其中，电场力是电荷所受到的力，位移是电荷在电场中的移动距离，θ是电荷的移动方向与电场力方向之间的夹角。
根据这个公式，我们可以得出电势能的变化量与电场力做功的关系。
当电场力做功为正值时，电势能增加；当电场力做功为负值时，电势能减小。
这是因为电势能的变化量等于电场力做功的大小，当电场力与位移方向相同时，电场力做功为正值，电势能增加；当电场力与位移方向相反时，电场力做功为负值，电势能减小。
通过电场力做功与电势能变化量的关系，我们可以进一步理解电场力的作用。
当电场力做功为正值时，电荷会获得能量，增加其电势能；当电场力做功为负值时，电荷会释放能量，减小其电势能。
电场力的大小和方向决定了电荷在电场中的运动轨迹和能量的变化。
除了电场力做功，电势能的变化还可以通过电势差来计算。
电势差是指单位正电荷从一个位置移动到另一个位置时电势能的变化量。
电势差的计算公式为：电势差 = 电场力× 位移可以看出，电势差与电场力的大小和位移的乘积有关。
当电场力与位移方向相同时，电势差为正值；当电场力与位移方向相反时，电势差为负值。
电势差的大小和电场力的大小成正比，与位移的大小成正比。
电场力做功与电势能的变化量有着密切的关系。
电场力做功为正值时，电势能增加；电场力做功为负值时，电势能减小。
电场力的大小和方向决定了电荷在电场中的运动轨迹和能量的变化。
通过电势差的计算，我们可以更直观地理解电势能的变化。
电场力做功常用计算方法电场力做功的计算就是将电、力以及能量等相关知识点综合在一起来考查的,因此在高考中常常出现。
同时由于涉及到的知识点比较多,常常令我们感觉有些难度,见了就害怕。
其实对于这类题目虽然计算方法很多,但只要我们进行归纳总结,找出这些方法的基本思路与共同点,解题时就有了头绪。
知道如何着手解题,做起来就容易多了。
解决电场力做功的问题我们必须认识到这就是涉及“电场”、“力”、“功”三个方面的问题,因此这类题目我们就可以依据这三个方面的特点来解题。
下面我们就根据这些特点总结出常用的几种计算电场力做功的方法。
方法及特点根据功与力的关系与功与能的关系,可以将功的计算转化为对力或能量的计算。
在知道电场的主要参数后电场力与电势能都很容易计算出来,因此问题就能够解决。
下面我们来瞧瞧具体的方法与它们的特点:1、 利用功的定义计算:W FScos θ= 由于力F 就是电场力,因此可以用F qE =计算,故有W qEScos θ=。
在中学阶段由于数学限制,式中F 必须为恒力,即E 不变才可以计算,故该方法仅在匀强电场中适用。
2、 利用公式AB AB W qU =计算。
电荷q 从A 点运动到B 点,电势为变化AB U ,则电场力做功可以用上式求解。
对于匀强电场还可使用W qEd =。
3、 根据“功就是能量改变的量度”使用公式W ε=-∆计算,其意义为电场力做功等于电势能的减小量,在一直电荷电势能时使用这种方法较为简便。
4、 利用动能定理进行计算。
知道电荷动能的改变量,减去除电场力之外的力所做的功即可得到。
这种方法在知道粒子在电场中的运动状态时使用较好。
依据题目的特点选取适当的方法解题,问题就很容易解决,下面我们来瞧瞧解题的思路。
经典体验(1)如图,地面上方有匀强电场,取场中一点O 为圆心在竖直面内作半径为R=0.1m 的圆,圆平面与电场方向平行。
在O 点固定电量Q=5×10-4C 的负点电荷,将质量为m=3g,电量为q=2×10-10C 的带电小球放在圆周上的a 点时,它恰好静止。
电场力做功与电势差的关系公式电场力做功与电势差的关系公式
电场力是带电粒子受到电场作用力的结果。
在物理学中，电场力是一种基本的力，它可以通过计算电势差来求解。
电势差是描述带电粒子在电场中运动的一个物理量，它可以表示为电势能的变化量。
在电场中，如果带电粒子沿电力线移动了一个距离，那么电场力就会对带电粒子做功。
这个功率的值可以用电荷乘上电场力、电势差和路径长度的积来表示：
W=QΔV=QEd
其中，W是做功的能量，Q是带电粒子的电荷量，ΔV是电势差，E 是电场强度，d是带电粒子在电场中的移动距离。
从公式中可以看到，当电荷量和电场强度不变时，如果带电粒子移动的距离越长，做功的能量则越大。
此外，电势差也可以表示为电场力与电荷量的比值：
ΔV=W/Q=Ed
这个公式说明了电势差的物理含义，即电场力所做的功可以在电荷单位上表现为电势差。
总之，电场力做功与电势差之间存在着密切的关系。
对于电场力和电势差的研究可以帮助我们更好地理解电场的性质和特点。
在实际
应用中，我们可以利用电场力和电势差来计算电力、电荷和能量等方面的一系列物理量，这对于推动科学技术的发展和应用具有极为重要的意义。
静电场力做功的数学表达式
W = qEd.
其中，W表示静电场力对电荷所做的功，q表示电荷的大小，E 表示电场强度，d表示电荷在电场中移动的距离。
这个公式可以解释为，当电荷在电场中移动时，电场力对其做功等于电荷大小乘以电场强度乘以电荷在电场中的位移。
这个公式表达了静电场力做功的数学关系，展现了静电场力对电荷的影响。
另外，如果考虑电场中存在多个电荷的情况，那么静电场力对电荷做功的数学表达式可以通过叠加每个电荷所受的静电场力来表示。
这可以通过对每个电荷的电场力做功进行求和来得到总的静电场力对电荷所做的功。
总之，静电场力对电荷做功的数学表达式可以通过电荷、电场强度以及电荷在电场中的位移来表达，并且在多电荷情况下可以通过叠加每个电荷所受的静电场力来表示。
电场力做功公式电场力做功公式：其中 u= a, v= v, z。
y和 t分别为磁矩和电流的质量。
(a) u: v是正弦电场中电场力的作用方向;(a)与电场强度成正比;(a— e)b= F、 f+ u+1^2/v,其中 x, y是电场强度; f是电流场速度(Hz)。
一、“电场力做功公式”，电场力和电流间的做功关系电场力做功公式: u= u, v+ v, z= a,其中 x, y是电场强度, f是电流的质量。
电场力做功与电磁感应也有关：如图1所示即可知道电晕放电和涡旋放电的特征：所以电晕放电的出现就是电粒子在电场中做加速运动带来的一种现象。
所以电流与电场相互作用时出现这种运动。
1、电晕放电和涡旋放电都是电粒子加速运动带来的一种现象。
在电磁场中，如果电场强度足够大，则粒子运动速度快，在极短时间内能产生一定数量和方向完全相反的电子，就会形成一个正交电场。
如果电场强度不足，则电粒子没有产生足够的电子，就会在极短时间内形成一个负交场点。
电晕放电是在电荷相遇时产生的，一般情况下，在电场中遇到不同程度的涡旋粒子时会产生不同程度的电晕放电现象在涡旋离子产生条件下称为涡旋放电，其产生原理和电晕放电类似。
2、电晕放电和涡旋放电的产生原因是磁场不稳定，磁场内部存在一个由小的电晕而产生的局部磁场。
在这个磁场中，电晕由不稳定转为不均匀性，当电晕由不均匀时就会形成局部磁极。
局部磁极具有电离电荷的能力，当局部磁极两端分别连接两个直流电时就会形成涡旋放电。
电晕放电和涡旋放电发生的条件：如果小电晕出现电场和磁场方向相反的现象，那么就会产生涡旋放电。
因为两个带电粒子在电晕内做加速运动，形成电晕放电电场力。
这样小电晕由磁极方向变化形成涡旋放电电场力。
3、由于磁场不稳定导致磁场内部存在电晕而产生了电粒子，即在电场中做加速运动产生的电浆粒子。
当物体受到与电流相关的动能或感应出的能量做一定的碰撞时可以形成涡旋放电。
所以这种现象叫涡旋放电。
4、电场中有正电荷和负电荷时会产生电场做功。
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() AW1＝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。
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（）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的电势能减小，b的电势能增加D．A的加速度将减小，b的加速度将增大拓展1 实线是3 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（）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：（）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动向一考查电场力做功和动能定理的综合应用例1在竖直向下，场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2（m1＜m2），A带负电，电量为q1，B带正电，电量为q2．杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功__________.在竖直位置处两球的总动能为_______________________动向二综合考查电场力做功与电势能的变化例1带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。
M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。
不计重力，下列表述正确的是（）A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加例 2 在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块．由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）两个物块的电势能逐渐减少 B. 物块受到的库仑力不做功C.两个物块的机械能守恒D. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力例3 粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2＜V1）．若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（）A小物体上升的最大高度为2221VV /4g B.从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C.从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D.从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小题型一对电势的理解例1 某静电场的电场线分布如图所示，P、Q为电场中的两点。
则下列说法正确的是（）A.P点电势一定高于Q点电势B．P点场强一定小于Q点场强C．负电荷在P点的电势能大于在Q点的电势能D．若将一试探电荷+q由P点释放，它将沿电场线运动到Q点拓展1 下列说法正确的是（）A.电荷放在电势高的地方，电势能就大B.无论正电荷还是负电荷，克服电场力做功它的电势能都增大C.正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有电势能D.电场强度为零的点，电势能一定为零题型二例1 如图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）．一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动．已知电势UK＜UL＜UM．下列说法中正确的是（）A.粒子带负电B.粒子在bc段做减速运动C.粒子在b点与d点的速率相等D.粒子在c点时电势能最小拓展1 在点电荷+Q形成的电场中有一个带正电的粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场的两个等势面，则（）ϕA<ϕB，粒子动能Eka>Ekb B.等势面电势ϕA>ϕB，粒子动能Eka>EkbA.等势面电势ϕA>ϕB，粒子动能Eka>Ekb D.等势面电势ϕA<ϕB，粒子动能Eka<EkbC.等势面电势剖析两个等量点电荷形成的电场的电势分布特点例1 如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的异种电荷．E、F 分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，且MP=QN．在图中，电场强度相同、电势相等的两点是（）A.E和FB.P和QC. A和BD.C和D例2 有两个电量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,C.D是中垂线上的两点，则C.D两点的场强和电势的大小关系为（）ϕd一定大于ϕc B.Ed不一定大于Ec,ϕd一定大于ϕcEd一定大于Ec，ϕd不一定大于ϕc D.Ed不一定大于Ec,ϕd不一定大于ϕC.Ed一定大于Ec,动向一考查对电势和等势面的基本理解1关于静电场，下列说法正确的是（）A.电势等于零的物体一定不带电B. 电场强度为零的点，电势一定为零C. 同一电场线上的各点，电势一定相等D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加ϕa、ϕb，则例2 三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为( )ϕa＞ϕb B．Ea＜Eb，ϕa＜ϕb C．Ea＞Eb，ϕa＜ϕb D．Ea＜Eb，ϕa＞ϕbA．Ea＞Eb，例3 空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法正确的是A.O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和-x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等例4 两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图（）A B动向二考查电场中电势和功能关系的综合应用例1 一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（）粒子带负电荷 B.粒子的加速度先不变后变小C.粒子的速度不断增大D.粒子的电势能先减小后增大2某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（）A.c点场强大于b点场强B.a点电势小于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷-Q，然后将一试探电荷+q由a移至b的过程中，电势能减小题型一应用U=Ed进行定性分析例1 如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的是（）φA＜φB＜φC B．EC＜EB＜EAC．UAB＜UBC D．UAB=UBCϕa=50V,ϕc=20V.则a,c拓展1 如图所示，实线为某一电场的电场线，虚线为该电场的等势面，ϕ为（）连线的中点B的电势A．等于35V B．高于35V C．低于35V D．等于15V题型二带电粒子在电场中的偏转例1一束电子流经U=5000V的加速电压后，在距两极板等距离外垂直进入平行板间的匀强电场，若两板间距d=1.0cm，板长l=5.0cm。
那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？拓展1 两块板长均为L的平行金属板正对放置,相距d,极板间电势差为U,为匀强电场,一个a粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两级板之间，到达负极板时恰好落在板极中心，已知质子电荷量为e，质子和中子的质量均视为m，忽视重力和空气阻力的影响；求（1）两极板间的场强大小（2）a粒子的初速度v0求静电场中“电势”的技巧ϕa=4V,ϕb=-1V，ϕc=2V 且电场方向与ABC所在平面例1 A，B，C为匀强电场中的三个点,已知这三点的电势分别为平行，试在图中画出电势为2V的等势面及一条电场线。
例2 A、B两板相距30cm，电源电压为60V，若B板接地，A板的电势为多大？若C点离A板10cm，则C点电势多大？揭秘新高考动向一考查电场强度和电势差的关系例1 在xOy平面内有一个以O为圆心，半径R=0.1m的圆，P为圆周上的一点，O，P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。
若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E=100V/m，则O、P两点的电势差可表示为（)A．U op=-10sinθ（V） B．U op=10sinθ（V）C．U op=-10cosθ（V） D．U op=10cosθ（V）动向二考查电场强度、电势差、电场力做功和电势能的综合应用例1 如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是（）b点场强大于d点场强B．b点场强小于d点场强C．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能动向三考查示波管的工作原理动向四考查带电粒子在电场中的运动例2 如图所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是( )A、0<t0<B、<t0<nC、<t0<D、T<t0<题型一对电容器和电容的理解例1 一个电容器，当所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U如果所带电荷量增大为2Q，则( )电容器电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B.电容器电容减小为原来的1/2，两极板间的电势差保持不变C.电容器电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D.电容器电容保持不变，两极板间电势差减小为原来的1/2拓展1 关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A.电容器所带的电荷越多，电容就越大B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量题型二平行板电容器的动态变化问题分析例1 如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S．当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U，电容器两极板间场强E的变化情况是（）Q变小，C不变，U不变，E变小B．Q变小，C变小，U不变，E不变C．Q不变，C变小，U变大，E不变D．Q不变，C变小，U变小，E变小拓展1 一平行板电容器充电后与电源断开如图所示，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，以U表示两级板间的电压、E表示极板间的场强、Ep表示电荷在P点的电势能，并令负极板保持不动，而将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）U减小，E不变 B.E变大，Ep不变 C.U增大，Ep不变 D.U不变，Ep不变例1 板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1。
