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提示:(1)根据电场力和位移之间的夹角判断,,夹角为钝角做负功,夹角为直角不做功.
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功,夹角是锐角做正功,夹角是钝角做负功,二者垂直不做功.
?
提示:(1)电势能是由电场和电荷共同决定的,属于电荷和电场所共有的,我们****惯上叫做电荷的电势能.
(2)电势能是标量,有正负但没有方向,其正负表示大小.
(3)电势能是相对的,其大小与选定的参考点有关,要确定电荷的电势能,应先确定参考点,也就是零势能点的位置.
?电势能的变化与除电场力之外的其他力做功是否有关?
提示:电场力做功与重力做功有类似的特点,具体总结如下:
(1)电场力做正功,电势能一定减小;电场力做负功,,:WAB=EpA-EpB.
(2)电势能的变化只与电场力做功有关,与其他力做功无关.
,从A点到B点,移动正电荷与移动负电荷,电荷的电势能的变化是相反的?
提示:同一电场中,从A点到B点,移动正电荷与移动负电荷电场力的方向是相反的,因此,电场力所做的功也是正负相反的,所以电势能的变化相反.
【典例1】如图所示,质量为m,带
电荷量为q的粒子,以初速度v0从A
点竖直向上射入真空中的沿水平方
向的匀强电场中,粒子通过电场中
B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,求:
(1)由A到B电场力做的功.
(2)由A到B电势能变化了多少?增加了还是减少了?
【思路点拨】本题可从以下几个方面考虑:
(1)竖直方向速度由v0变为零必是重力作用的结果.
(2)根据竖直方向的运动规律可求出重力做的功.
(3)根据动能定理可计算出电场力所做的功.
【自主解答】(1)粒子由A到B重力做负功,动能增加,设电场力做功为W,根据动能定理,有
W-mgh=m(2v0)2-mv02
粒子在竖直方向做竖直上抛运动
2gh=v02
解得W=2mv02
(2)因为电场力做正功,所以粒子的电势能减少,减少的电势能为ΔE=W=2mv02
答案:(1)2mv02(2)2mv02减少了
,电场力做功与电势能变化有怎样的关系?
提示:电场力做正功,电荷的电势能减少,电场力做负功,.