什么是电场力做功 计算公式是什么
电场能量计算
电场能量计算电场能量计算是电动力学中的一个重要概念。
在电场中，带电粒子所具有的能量可以通过电场能量计算公式来计算。
本文将介绍电场能量计算的基本原理和公式，并给出一些实际应用的例子。
一、电场能量计算的基本原理在电场中，带电粒子所受到的电场力可以将其移动从一个位置到另一个位置，这个过程中会做功。
电场的能量可以定义为电场力所做的功。
对于一个带电粒子，在电场中从位置A移动到位置B，其电场力做的功可以表示为：\[W = q \cdot \Delta V\]其中，W表示电场力所做的功，q表示带电粒子的电荷量，\(\Delta V\)表示在电场中从A到B的电势差。
二、电场能量计算的公式根据电势差的定义，电场中从A到B的电势差可以表示为：\[\Delta V = V_B - V_A\]其中，V_B和V_A分别表示位置B和位置A的电势。
将电场中从位置A移动到位置B的电场力所做的功代入电势差的公式中，可得电场能量计算的公式为：\[W = q \cdot (V_B - V_A)\]三、电场能量计算的应用1. 电容器能量计算在电容器中，可以根据电场能量计算公式计算电容器的能量。
假设电容器中的电荷量为q，电容器两板间的电势差为V，那么电容器的能量可以表示为：\[W = \frac{1}{2} qV\]2. 离子加速器能量计算离子加速器是一种利用电场力加速带电粒子的装置。
在离子加速器中，可以根据电场能量计算公式计算加速器的能量。
假设离子加速器中的电势差为V，离子的电荷量为q，那么离子加速器的能量可以表示为：\[W = qV\]3. 静电势能计算静电势能是带电粒子在电场中具有的能量，可以通过电场能量计算公式计算。
假设带电粒子的电荷量为q，电场中的电势为V，那么带电粒子的静电势能可以表示为：\[PE = qV\]四、总结电场能量计算是电动力学中的重要概念，可以通过电场能量计算公式来计算。
在实际应用中，我们可以利用电场能量计算公式来计算电容器的能量、离子加速器的能量以及带电粒子的静电势能等。
高中物理 电学所有概念 公式
6.静电力F＝kQ1Q2/r2 （k＝9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上）7.电场力F＝Eq （E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同）3.电场力做功：Wab＝qUab ｛q:电量（C），Uab:a与b之间电势差(V)即Uab＝φa－φb｝4.电功：W＝UIt（普适式）｛U：电压（V），I:电流(A)，t:通电时间(s)｝8.电功率：P＝UI(普适式) ｛U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝9.焦耳定律：Q＝I2Rt ｛Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝10.纯电阻电路中I＝U/R；P＝UI＝U2/R＝I2R；Q＝W＝UIt＝U2t/R＝I2Rt 13.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝ 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3.电场强度：E ＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝9.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；（3）常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]；。
电场力做功的四个公式
电场力做功的四个公式
电场力是描述电场中物体表现出来的力量，电场力符合某种特定的定律，其具体表述为以下四条公式：
第一条：电场力由电荷的电场引起，满足作用于另一个电荷的斥力：
F=kQ1Q2/r2,其中k是万有引力常数，Q1与Q2分别是施加作用的电荷， r2是它们之间的距离的平方。
第二条：电场力受弯曲后，作用于一个单一电荷的力和表达式：F=QE,Q是电
荷的力量，E是电场的强度。
第三条：电场力受到另一个电荷的作用，作用于一个单一电荷的力：F=kQq/r2,其中k是万有引力常数，q是另一个电荷， r2是它们之间的距离的平方。
第四条：电场力由两个电荷的分量矢量力共同作用，表示为：
F=kQ1Q2/r2(1/r^2)，其中k是万有引力常数，Q1与Q2分别是施加作用的电荷，
r2是它们之间的距离的平方。
从上述四条电场力公式可以看出，斥力所表示的是两个电荷之间相互施加电场作用的力，其大小与相互之间的距离和电荷大小有关；而弯曲力表示的是一个电荷所受电场力的大小与电场的强度有关；而共同作用力则指的是使电荷产生电场力的电荷的矢量力，由两个电荷的分量矢量力共同作用而产生的电场力。
可以看出，这四条公式无论是定义更新，还是表示关系，都非常科学和精准，显示了电场力对于物理学研究和应用而言至关重要的重要性。
高二物理电场力做功与电势能
复习回顾 功是能量转化的量度！
1、功的计算： W F L cos
2、重力做功的特点：
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)重力做功WG与重力势能变化的关系
重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加
WG EP1 EP2 EP
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
做功的过程是一个能量转化的 过程，那么电场力做功的过程是 什么能转化为什么能呢？
二、电势能
1、电荷在电场中而具有 的能量就叫电势能。
（电势能与重力势能类似，所以 必须选择零势能点，）
2、零势能选取：零势能点可以任意选，
通常选地表面或无穷远地方做为零势能 点
E
v
A+B源自EvA+
B
正电荷从A点移到 B点时,静电力做正功, 电荷的电势能减少.
一个试探电荷在匀强电场中某点由静止
释放,将如何运动?动能如何变化？（不计重
力）
E
+
F
在电场力作用下电荷做加速运动, 一段时间后获得一定的速度,试探电荷 的动能增加.
问题:从动能增加,我们会 想到什么呢?
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不同
B
路径从A点移到B
电场力做功？
A+
+
ө
q
F
M
WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM|
例1. 如图,在场强 E 103 N C的匀强电场中, 点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场
力做功为多少?电势能如何变化?
WAB 103 J
A·
q+
E
电场中的功与能
三、电场中常见的功能关系
（1）若只有电场力做功，电势能与动能之和保 持不变。类似只有重力做功，物体的动能与重力 势能之和保持不变，即机械能守恒。
（2）若只有电场力和重力做功，电势能、重力 势能、动能之和保持不变。
（3）合外力对物体所做的功等于物体动能的变 化量。
（4）除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体 做的功等于物体机械能的变化量。
课堂练习2：（2014年大纲卷）15．地球表面附近某区域存在 大小为150N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00×10－ 4kg、带电量为－1.00×10－7C的小球从静止释放，在电场区域 内下落10.0m。对此过程，该小球的电势能动能的改变量分
别为(重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力) D
课堂练习1：如图所示实线表示某静电场等势面的分布，电荷量
为1.6×10－9 C的正电荷从A经B、C到达D点．从A到D，静电
力对电荷做的功为( B )
A．4.8×10－8 J
B．－4.8×10－8 J
C．8.0×10－8 J
D．－8.0×10－8 J
例1：（2015新课标II）24.（12分）如图，一质 量为m、电荷量为q（q>0）的例子在匀强电场中 运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒 子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹 角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向 的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电 势差。
A．－1.50×10－4J和 9.95×10－3J B．1.50×10－4J和 9.95×10－3J C．－1.50×10－4J和 9.65×10－3J D．1.50×10－4J和 9.65×10－3J
例2：如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、
电场力做功的3个公式
电场力做功的3个公式电场力是由电荷产生的作用力，是物理学中的一种重要现象。
电场力的研究对于研究物理中的电磁学有着重要的意义，同时也对于研究物理结构有着深刻的影响。
电场力做功及其所用的公式，是电磁学研究中重要的基础理论。
关于电场力做功，一般采用三种公式来表示：1、电场力做功的定义：W=q*E其中，W代表电场力做功，q是单位电荷，E是单位电场力。
这个公式表明，在电荷q与电场力E相互作用时，电场力做功W等于电荷q乘以电场力E。
2、电场力做功的性质：W=∫F*dr其中，W代表电场力做功，F是电场力的向量，dr是电荷在电场中移动的位置向量。
该公式表明，电场力做功等于电场力的向量F乘以电荷在电场中移动的位置向量dr的积分。
3、电场力做功的大小：W=1/2*∫V*dq其中，W代表电场力做功，V是电荷移动时产生的电势差，dq是电荷的变量。
这个公式表明，电场力做功大小等于电势差V乘以电荷dq的积分的一半。
电场力做功的研究对于物理学中的电磁学有重要的意义，电场力的应用也十分广泛，而电场力做功的三个公式又是其中重要的基础理论。
首先，电场力做功的定义公式可以用来表示电场力与电荷相互作用时，所获得的电场力做功。
这个公式也是电磁学中用来说明电荷之间电场力产生的重要基础模型。
其次，电场力做功的性质公式可以表示电场力在物体动态运动过程中，所做出的功。
这个公式是电磁学中用来描述电场力作用于物体的动力学方程的主要核心部分。
最后，电场力做功的大小公式是用来计算物体在一定电势差下电场力作用时，所做出的功的值。
这个公式也是电磁学中用来描述电场力在物理现象中的影响的重要依据。
总之，电场力做功的三个公式是电磁学研究中重要的基础理论。
电场力的应用也十分广泛，它们可以用来描述物理中电磁学现象，也可以用来解释物理中力学现象，是物理学中重要的研究内容。
静电力做功的四种计算方法
静电力做功的四种计算方法1．功的定义法由公式W AB＝Fx AB cosθ计算，此公式只适用于匀强电场，又可变形为WAB＝Eqx AB，式中E为匀强电场的电场强度，x AB为电荷初、末位置在电场方向上的位移。
2．电势差法W AB＝qU AB3．电势能变化法W AB＝E pA－E pB4．动能定理法W电场力＋W其他力＝ΔE k。
[特别提醒]用W AB＝qU AB求电场力做功时，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适用。
例一、如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为4×10-5C的负电荷由A 点移到B点，其电势能增加了0.2J，已知A、B两点间距离为0.4m，两点连线与电场方向成600角，求：（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功W AB；（2）A、B两点间的电势差U AB；（3）该匀强电场的电场强度E.参考答案：（1）-0.2J (2)5000v （3）25000N/C例二、将带电荷量为C 8101-⨯的正电荷，从无限远处移到电场中的A 点，要克服电场力做功J 6101-⨯，问：（1）电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A 点具有多少电势能？（2）A 点的电势是多少？（3）若电场力可以把带电荷量大小为C 8102-⨯的电荷由静止从无限远处移到电场中的A 点，说明电荷带正电还是带负电？电场力做了多少功？（取无限远处为电势零点）参考答案：（1）增 ………………1分A PA p W E E ∞∞=- ………………1分∴J W E E A p PA )101(06-∞∞⨯--=-==6110J -⨯………………1分 （2）V V q E PA A 100101086===--ϕ …………………………………2分（3）负 …………………………1分86()210(0100)210A A W q J J αϕϕ--∞'=-=-⨯⨯-=⨯……………2分。
电场力做功与电势能
结论：选择不同的零势能点，两点的电 势能发生变化，但两点间的电势能之差 却不变
三、电场力做功与电势能变化的关系
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的 能，叫电势能。
电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力 做功与重力势能的关系）
1、电荷在电场中具有电势能。 物体被举高具有重力势能。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势 重力对物体做正功，物体的重力势 能减小 能减小 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能 重力对物体做负功，物体的重力 增大 势能增大
9
点评:某点的电势与试探电荷无关
三. 电势
1. 定义: 电荷在电场中某一点的电势能与
它的电荷量的比值
2. 公式:
EP q
符号为V
3. 单位: 伏特
1 V = 1 J/C
1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?
1. 电场线指向电势降低的方向
2.如何确定电场中某点的电势?
(提示:类比于电势能的确定.)
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
（4）.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力 做 功？
（5）. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？
B B
E
F
A ө A +－ ө F
+
q q
M M
2. 静电力做功的特点
(1) 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的
从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 105 J
EPA 4 105 A V 20V 6 q 2 10
点评:电势的确定首先要确定零电势处, 且电势可以为负.
电场力做功公式
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。
高二物理电场力做功与电势能
W AB 10 J
q
A +
F
·
B
电势能减少 电荷在B点具有的电势能多大？ 电势能为负表示 设A点的电势能 EPA 0 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J 么？
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J 若设B点的电势能EPB=0， 电荷在A点的电势能又多大？
EPB=3×10-5 J
EPC=1.8×10-5 J EPC=-1.2×10-5 J
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（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？
EPA= -3×10-5 J
一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关 二、电势能：电荷在电场中具有的能量（势能） 1、静电力做的功等于电势能的减少量： WAB=EPA-EPB 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加 2、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移 动到零势能位置时所做的功 3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。 电势能有正负之分，负值表示比零还要小
B
+ WAB = F· |AB|cosθ=qE· |AM|
A+ ө F
q
M
在匀强电场中移动电荷时，静电力 做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷 的起始位置和终止位置有关，。
对于非匀强电场也适用
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做功的过程是一个能量转化的 过程，那么电场力做功的过程是 什么能转化为什么能呢？
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如果是负电荷情况相同
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1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量 叫电势能。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 电场力做的功等于电势能的减少量
电场能计算公式范文
电场能计算公式范文电场能的计算公式是电场能量与电场电势能之间的关系，即E=QV。
在电场中，带电粒子具有电势能。
电场力会对带电粒子进行做功，这个功就是电势能的改变量。
假设带电粒子从A点移动到B点，电势能的改变量ΔV可以表示为：ΔV=VA-VB其中，VA和VB分别表示A点和B点的电势。
将电场力F和位移d代入力的定义F=ΔE/Δd中，可以得到做功的表达式W=Fd。
根据电场力的计算公式F=QE，其中E表示电场强度，Q表示带电粒子的电荷量，可以将上式改写为W=QEd。
另外，根据电势差的计算公式ΔV=Ed，可以将上式改写为W=QΔV。
综上所述，可以得到电势能的计算公式W=QΔV。
在一个恒定电场中，以电势差为零时的位置为参考点，这个位置的电势为零。
假设带电粒子原来在这个位置处，移动到点A处，电势差为VA。
根据电势差的计算公式，可以得到VA=Ed，其中E表示电场强度，d表示从参考点到A点的距离。
当带电粒子由参考点移动到A点时，电场力做的功可以表示为WA=QVA。
同理，当带电粒子由参考点移动到B点时，电场力做的功可以表示为WB=QVB。
根据电势能的计算公式W=QΔV，可以得到ΔV=VA-VB，并将其代入上式，可以得到电场能的计算公式W=Q(ΔV)。
电场能量表达式W也可以用电场强度E、座标(x, y, z)、电荷量Q表示，即W = ∫(E·Q)·dx·dy·dz。
在应用计算公式时，需要注意单位的一致性。
电势差一般用伏特（V）表示，电量用库伦（C）表示，电场强度用伏特每米（V/m）表示。
在进行计算时，需要保持这些物理量的单位一致。
电场能的计算公式是基于电势差和电量之间的关系推导出来的，它描述了电场力对带电粒子所做的功。
通过这个公式，我们可以计算出电场能的大小，进一步研究电场的性质和应用。
电场能的性质复习课件
题型2 匀强电场中等势面与电场线及电势差与场强的关系【
例2】 如图4所示,匀强电场中有a、b、c三点.在以它们
热点三 电场强度、电势、电势差、电势能的比较 电场强度、电势、电势差、电势能都是用来描述电场性质的 物理量,它们之间有密切的联系,但也有很大的差别,现列表 进行比较.
电场强度 电势
电势差
电势能
意义
描述电场的 力的性质
描述电场的能 的性质
描述电场做功 的本领
描述电荷在电场中的 能量,电荷做功的本 领
联系
【特别提示】 电势、电势差、电势能、电场力的功、电荷量等物理量均为 标量,它们的正负意义不全相同,要注意比较区别,而矢量的正负 一定表示方向.
题型探究
题型1 电势、电势能变化、电场力做功综合问题
【例1】 如图2所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对
称线上的两点.下列说法正确的是
()
图2 A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强 C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
图6 (1)小球到B时的加速度大小. (2)B和A两点的电势差.(用Q和L表示).
解析
(1)A点时：mg
sin 30。
k
Qq L2
maA
B点时k
Qq ( L)2
mg
sin 30。
maB
2
把aA
g 4
, 代入得aB
电场的能的性质
电场的能的性质一．考点整理基本概念1．电场力做功和电势能⑴电场力做功特点：电场力做功与无关，只与初、末有关．匀强电场中计算公式W =（d为沿电场方向的距离）；任何电场中的计算公式W AB = ．电场中的功能关系：①若只有电场力做功，电势能与能之和保持不变；②若只有电场力和重力做功，电势能与能之和保持不变；③除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体的变化．⑵电势能：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功．电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即W AB= = –ΔE p．电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷远穷远处的电势能规定为零，或把电荷在地球表面的电势能规定为零．2．电势：试探电荷在电场中某点具有的电势能E p与它的电荷量q的比值．定义式φ= ．电势是标量，有正负之分，其正（负）表示该点电势比零电势高（低）；电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同．⑴等势面：电场中电势相等的各点组成的面．①等势面一定与电场线；②在同一等势面上移动电荷时电场力功；③电场线方向总是从电势的等势面指向电势的等势面；④等差等势面越密的地方电场强度越，反之越小；⑤几种常见的电场的等势面分布⑵电势差：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值；定义式U AB = ．①电势差与电势的关系：U AB = ，U A B = –U BA；②影响因素：电势差U AB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功W AB关，与零电势点的选取关．⑶匀强电场中电势差和电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积．即U = ，也可以写作E = （只适用于匀强电场）．电场中，场强方向是指电势降低的方向．在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的．二．思考与练习思维启动1．在电场中，下列说法正确的是（）A．某点的电场强度大，该点的电势一定高B．某点的电势高，试探电荷在该点的电势能一定大C．某点的场强为零，试探电荷在该点的电势能一定为零D．某点的电势为零，试探电荷在该点的电势能一定为零2．下列说法正确的是（）A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，所以U AB = U BA3．如图所示是某电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离均为2 cm，A和P点间的距离为1.5 cm，则该电场的场强E和P点的电势φP分别为（）A．500 V/m、–2.5 V B．1 00033V/m、–2.5 V C．500 V/m、2.5 V D．1 00033V/m、2.5 V三．考点分类探讨典型问题〖考点1〗电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系【例1】如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（）A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能【变式跟踪1】如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点．一带负电的粒子以速度v A经过A点向B点运动，一段时间后，粒子以速度v B经过B点，且v B与v A方向相反，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A．A点的场强小于B点的场强B．A点的电势高于B点的电势C．粒子在A点的速度小于在B点的速度D．粒子在A点的电势能大于在B点的电势能〖考点2〗电场中的功能关系【例2】如图所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J．则下列说法正确的是（）A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC．粒子在A点的动能比在B点多0.5 J D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J【变式跟踪2】如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为3gh，则下列说法中正确的是（）A．质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点的过程中动能增加量等于电势能减少量B．a、b两点的电势差U = mgh/2qC．质量为m、带电荷量为+2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为ghD．质量为m、带电荷量为–q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为gh〖考点3〗电势高低与电势能大小的比较【例3】如图所示，真空中M，N处放置两等量异号电荷，a，b，c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN.已知：一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（）A．M点处放置的是正电荷B．若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功C．d点的电势高于f点的电势D．d点的场强与f点的场强完全相同【变式跟踪3】如图所示，虚线a，b，c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab＝U bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P，R，Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（）A．三个等势面中，c的电势最高B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D．带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小〖考点4〗公式E = U/d的拓展及应用技巧【例4】如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为（）A．200 V/m B．200 3 V/m C．100 V/m D．100 3 V/m【变式跟踪4】在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示．从坐标原点沿+y轴前进0.2 m到A点，电势降低了10 2 V，从坐标原点沿+x轴前进0.2 m到B点，电势升高了102V，则匀强电场的场强大小和方向为（）A．50 V/m，方向B→A B．50 V/m，方向A→BC．100 V/m，方向B→A D．100 V/m，方向垂直AB斜向下〖考点5〗综合应用动力学和动能观点分析电场问题【例5】)如右图所示，两块平行金属板MN、PQ竖直放置，两板间的电势差U = 1.6×103 V，现将一质量m = 3.0×10－2 kg、电荷量q = +4.0×10－5 C的带电小球从两板左上方的A点以初速度v0 = 4.0 m/s水平抛出，已知A点距两板上端的高度h = 0.45 m，之后小球恰好从MN板上端内侧M点进入两板间匀强电场，然后沿直线运动到PQ板上的C点，不计空气阻力，取g = 10 m/s2，求：⑴带电小球到达M点时的速度大小；⑵C点到PQ板上端的距离L；⑶小球到达C点时的动能E k．【变式跟踪5】如图所示，在绝缘水平面上，有相距为L的A、B两点，分别固定着两个带电荷量均为Q 的正电荷. O为AB连线的中点，a、b是AB连线上两点，其中Aa = Bb = L/4．一质量为m、电荷量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E k0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为2E k0，第一次到达b点时的动能恰好为零，小滑块最终停在O点，已知静电力常量为k．求：⑴小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小；⑵小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向；⑶小滑块运动的总路程l路．四．考题再练高考试题1．【2011·江苏卷】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彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（）A．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【预测1】如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE = EF．K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面．一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|W ab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|W bc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则（）A．|W ab| = |W bc| B．|W ab| < |W bc|C．粒子由a点到b点，动能减少D．a点的电势较b点的电势低五．课堂演练自我提升1．如图所示，竖直平面内的同心圆是一点电荷在真空中形成电场的一簇等势线，一带正电的小球从A点静止释放，沿直线到达C点时速度为零，以下说法正确的是（）A．此点电荷为负电荷B．场强E A > E B > E CC．电势φA > φB > φC D．小球在A点的电势能小于在C点的电势能2．如图所示，实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力的作用，下列说法中正确的是（）A．该电场是由负点电荷所激发的电场B．电场中a点的电势比b点的电势高C．带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大D．带电粒子在a点的动能比在b点的动能大3．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处于正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则（）A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少4．如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动．已知金属块在移动的过程中，力F做功32 J，金属块克服电场力做功8 J，金属块克服摩擦力做功16 J，重力势能增加18 J，则在此过程中金属块的（）A．动能减少10 J B．电势能增加24 J C．机械能减少24 J D．内能增加16 J5．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，存在一个水平方向的匀强电场，电场强度大小为E，在水平面上有一个半径为R的圆周，其中PQ为直径，C为圆周上的一点，在O点将一带正电的小球以相同的初速率向各个方向水平射出时，小球在电场力的作用下可以到达圆周的任何点，但小球到达C点时的速度最大．已知PQ与PC间的夹角为θ = 30°，则关于该电场强度E的方向及PC间的电势差大小说法正确的是（）A．E的方向为由P指向Q，U PC = 3ER B．E的方向为由Q指向C，U PC = 3ER/2C．E的方向为由P指向C，U PC = 2ER D．E的方向为由O指向C，U PC = 3ER/26．如图所示，固定于同一条竖直线上的A，B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q 和–Q，A，B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m，电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g.求：⑴C，O间的电势差U CO；⑵小球p在O点时的加速度；⑶小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度参考答案：一．考点整理基本概念1．路径位置qEd qU AB动重力势能和动机械能E pA–E pB2．E p/q垂直不做高低大W AB/qφA–φB无无Ed U/d最快电势二．思考与练习思维启动1．D；电势虽然由电场本身决定，但它的大小与场强无因果关系，A错；电势高低由电场决定，而电势能的大小由电场和电荷共同决定，负电荷在电势较高处的电势能较小，故B错；场强为零的点，电势和电势能都不一定为零，故C错；由电势的定义式可知，电势为零和电势能为零是同一个点，D正确．2．BC3．B；由E = U/d得：E = U CB/(BC sin60°) = 1 00033V/m，U BP = E·PB sin 60° =2.5 V，由于φB = 0，所以φP = –U BP = –2.5 V，故B正确．三．考点分类探讨典型问题例1 C；由于电场力做负功，所以Q应带负电荷，由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB > φA，故A项错误；由E = kQ/r2，r不相等，所以E A ≠E B，B项错误；由φA = W A∞/q1、φB = W B∞/q2，因为W A∞ = W B∞，φA < φB < 0，所以1/q1 > 1/q2，即q1 < q2，故C项正确；由于克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，故D项错误．变式1 B；如果电场为匀强电场并且场强方向向右，也可出现题干所述情况，A错误；带负电的粒子先向右减速后向左加速，其受力向左，电场线方向向右，故A点的电势高于B点的电势，B正确；带负电的粒子受到向左的力，由A到B电场力做负功，动能减小，速度减小，粒子在A点的速度大于在B点的速度，粒子在A点的电势能小于在B点的电势能，C、D错误．例2 CD；从粒子的运动轨迹可以看出，粒子所受的电场力方向与场强方向相同，粒子带正电，A错误；粒子从A点运动到B点，电场力做功1.5 J，说明电势能减少1.5 J，B错误；对粒子应用动能定理得：W电+ W重= E kB - E kA，代入数据解得E kB - E kA = 1.5 J – 2.0 J = – 0.5 J，C正确；粒子机械能的变化量等于除重力外其他力做的功，电场力做功1.5 J，则粒子的机械能增加1.5 J，D正确．变式2 BD；质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点的过程中，机械能与电势能之和守恒，其动能增加量等于重力势能、电势能的减少量之和，选项A错误；设a、b之间的电势差为U，由题意，质量为m、带电荷量为+q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为3gh，根据动能定理，mgh + qU = (1/2)m·3gh，解得qU = mgh/2，a、b两点的电势差U = mgh/2q，选项B正确；质量为m、带电荷量为+2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时，由动能定理得mgh + 2qU = m v12/2，解得v1 = 2gh，选项C错误；质量为m、带电荷量为–q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时，由动能定理得mgh–qU = m v22/2，解得v2 = gh，选项D正确．例3 B；根据题意，带正电的试探电荷在f点的电势能高于d点的电势能，又因为正电荷的电势能越高，代表这个点的电势越高，所以f点的电势高于d点的电势，选项C错误；因为f点的电势高于d点的电势，这说明c等势线上各点电势高于a等势线上各点电势，又因为顺着电场线方向电势越来越低，所以连接M，N处两点的电场线由N指向M，故N点处放置的是正电荷，选项A错误；据等量异种电荷周围电场线的分布情况，可知，d点的场强方向与f点的场强方向肯定不同，所以选项D错误；由于电场线由N指向M，所以正电荷在沿直线由d点移动到e点的过程中，电势能先减小后增大，即电场力先做正功、后做负功，或者根据电场力方向与运动方向间的夹角判断，选项B正确．变式3 A；由于带点质点做曲线运动，其所受电场力的方向必定指向轨迹的凹侧，且和等势面垂直，考虑到质点带负电，所以电场线方向是从c指向b再指向a，根据沿着电场线的方向电势逐渐减小，可知U c > U b > U a，故选项A正确；质点带负电，且P点的电势低于Q点，根据负电荷在电势越低的地方电势能越大，可知带电质点在P点的电势能比在Q点的大，选项B错误；根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的功能与电势能之和保持不变，选项C 错误；由于相邻等势面之间的电势差相等，P 点处的等势线较密，所以E P > E Q ，qE p > qE Q ，根据牛顿第二定律，带电质点在P 点的加速度比在Q 点的加速度大，选项D 错误．本题答案为A ．例 4 A ；在匀强电场中，沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故OA 的中点C 的电势φC = 3 V ，如图所示，因此B 、C 为等势面．O 点到BC 的距离d = OC sin α，而sin α = OB /(OB 2 +OC 2)1/2 = 0.5，所以d = OC /2 = 1.5×10－2m.根据E = U /d 得E = U /d = 200 V/m ，故选项A 正确、选项B 、C 、D 错误．变式4 C ；如图所示，连接A 、B 两点并找到AB 的中点C ，由题意知φC = φO ，连接OC ，则OC 为等势面．由几何关系可知，l AB = 2l OA = 2l OB = 0.22m ，OC 垂直于AB ，AB 就是匀强电场中的一根电场线，则U BA = 202V ，故E =U BA /l BA = 100 V/m ，方向由B 指向A ，故选项C 正确．例5 ⑴ 设小球到达M 点时的速度大小为v ，从A 到M 的过程中，由机械能守恒，有：12m v 2 – 12m v 20 = mgh 得v = v 20＋2gh = 5.0 m/s ． ⑵ 如图所示，设小球到达M 点时的速度方向与MN 板间的夹角为θ，则有：sin θ = 0.8．在两平行板间运动时，小球受水平方向的静电力和竖直向下的重力作用，因为小球在电场内做直线运动，由动力学知识可知，小球受到的静电力方向水平向右，合力方向与速度的方向一致．设极板间的电场强度为E 、极板间距离为d ，则有tan θ = v 0/v = qE /mg 、U = Ed ，L = d cot θ，联立①②③④式，代入数据，可解得C 点到PQ板上端的距离L = 0.12 m ．⑶ 从M 到C 的过程中，由动能定理，有：E k –12m v 2 = qU + mgL 代入数据，可求得小球到达C 点时的动能E k = 0.475 J ．变式5 ⑴ 由Aa = Bb = L /4，O 为AB 连线的中点可知a 、b 关于O 点对称，则a 、b 之间的电势差为U ab＝0，设小滑块与水平面间摩擦力的大小为F f ，滑块从a →b 的过程，由动能定理得：q ·U ab – F f L /2＝0 – E k0，解得：F f = 2E k0/L ．⑵ 根据库仑定律，小滑块刚要到达b 点时受到的库仑力的合力为：F = kQq L /42 - kQq 3L /42= 128kQq 9L 2，根据牛顿第二定律，小滑块刚要到达b 点时加速度的大小为a = F ＋F f m = 128kQq 9mL 2 + 2E k0mL，方向由b 指向O （或向左）．⑶ 设滑块从a →O 的过程中电场力做功为W ，由动能定理得：W –F f ·L /4 = 2E k0–E k0，解得W ＝1.5E k0．对于小滑块从a 开始运动到最终在O 点停下的整个过程中，由动能定理得：W - F f ·l 路 = 0 - E k0，解得l 路 = 1.25 L ．四．考题再练 高考试题1．AB ；电场线如图所示，由于受力总指向运动轨迹的凹侧，故粒子带负电荷，A对；由电场线分布知电场力先不变，后越来越小，由a = F /m 知B 对；电场力一直做负功，粒子速度一直减小，电势能一直增加，C 、D 错．预测1 C ；由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U = Ed 知|U ab | > |U bc |，而W = qU ，所以|W ab | > |W bc |，则A 、B 均错误；从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a 点到c 点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则D 错误；粒子由a 点到b 点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则C 正确．五．课堂演练 自我提升1．D ；小球从A 点由静止释放到达C 点时速度为零，说明电场方向由C 点指向A 点，此点电荷为正电荷，选项A 错误；从题图可以看出C 点的电场线的密度大于A 点，故C 点的场强大于A 点的场强，且E C > E B > E A ，选项B 错误；沿电场线的方向电势逐渐降低，C 点的电势高于A 点的电势，φC > φB > φA ，选项C 错误；小球从A 点到C 点，电场力做负功，电势能增加，小球在A 点的电势能小于在C 点的电势能，选项D正确．2．CD；根据题图示以及题干条件，无法判断场源电荷的正负，也不能判断出电场线的方向，a点、b点电势的高低无法判断，A、B错误；根据电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小的特点，得出E a>E b，利用牛顿第二定律可知a = F/m = qE/m，带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大，C 正确；若粒子从a点运动到b点，电场力做负功，带电粒子的动能减小；若粒子从b点运动到a点，电场力做正功，带电粒子的动能增大，D正确．3．D；由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得，P、Q两点应为等量的异种电荷，A错；a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错；因P处为正电荷，因此c点的电势高于d点的电势，C错；因P处为正电荷，故Q处为负电荷，负电荷从靠Q较近的a点移到靠P较近的c点时，电场力做正功，电势能减小，D对．4．AD；由动能定理可知ΔE k = 32J – 8J – 16J – 18J = – 10J，A正确；克服电场力做功为8J，则电势能增加8 J，B错误；机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，故应为ΔE = 32J – 8J – 16J = 8J，C错误；物体内能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正确．5．D；由题意知，过C点的切面应是圆周上离O点最远的等势面，半径OC与等势面垂直，E的方向为由O指向C，OC与PC间的夹角为θ = 30°，U PC = E×d PC cos 30° = E×3R×32= 3ER/2．6．⑴小球p由C运动到O时，由动能定理得：mgd + qU CO = 12m v2– 0，∴U CO =mv2－2mgd2q．⑵小球p经过O点时受力如右图所示：由库仑定律得：F1＝F2＝k Qq2d2，它们的合力为：F = F1cos45° + F2cos45° = 2kQq2d2，∴p在O点处的加速度a =F＋mgm=2kQq2d2m+ g，方向竖直向下．⑶由电场特点可知，在C，D间电场的分布是对称的，即小球p由C运动到O与由O运动到D的过程中合外力做的功是相等的，运用动能定理W合= 12m v2D– 0 = 2m v2/2，解得v D =2v．。
高二物理电场力做功与电势能
复习回顾
1、功的计算：
功是能量转化的量度！
W F L cos
2、重力做功的特点：
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)重力做功WG与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加
WG EP1 EP 2 EP
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 电场力做的功等于电势能的减少量
W AB E PA E PB
例1. 如图,在场强 E 103 N C的匀强电场中, 点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场 力做功为多少?电势能如何变化? E · 3
W AB 10 J
q
A +
F
·
B
电势能减少 电荷在B点具有的电势能多大？ 电势能为负表示 设A点的电势能 EPA 0 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J 么？
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J 若设B点的电势能EPB=0， 电荷在A点的电势能又多大？
电荷在某点的电势能，等于静 电力把它从该处移动到零势能位 置所做的功
3、电势能是相对的，与零电势能面有关
电势能为负表示电荷在该处的电势能 比零还要小.
4、电势能是电荷和电场所共有的，具
有系统性
5、电势能是标量
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力 有重力就有重力势能Ep= mgh Ep由物体和地面间的相对 位置决定 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场中，电场力：电荷之 间的作用力 有电场力就有相应的能， 叫电势能EP EP由电荷间的相对位置决定 电场力作功，电势能改变 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加
物理做功公式
物理做功公式
物理中，做功公式可以根据不同的情况而有所不同。
以下是几个常见的做功公式：
1. 功的定义：做功等于力和位移的乘积。
W = F * d * cosθ
其中，W是作用力所做的功，F是作用力的大小，d是物体
的位移，θ是作用力和位移之间的夹角。
2. 重力做功：当物体沿重力方向上升或下降时，重力所做的功可以表示为：
W = m * g * h
其中，W是重力所做的功，m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体的高度变化。
3. 弹性力做功：当弹簧或弹性体被拉伸或压缩时，弹性力所做的功可以表示为：
W = 1/2 * k * x^2
其中，W是弹性力所做的功，k是弹簧常数或弹性体的刚度，x是弹簧或弹性体的伸长或压缩量。
4. 电场做功：当电荷在电场中移动时，电场力所做的功可以表示为：
W = q * E * d
其中，W是电场力所做的功，q是电荷的大小，E是电场的
强度，d是电荷的位移。
这些公式只是物理中常见的做功公式之一，具体情况下可能还有其他相关公式。
衡量电场力做功大小的物理量
衡量电场力做功大小的物理量电场力做功大小的物理量是电场功。
电场力做功是指电场对电荷施加力，使其在电场中移动一定距离时所做的功。
电场力做功的大小与电场强度、电荷的大小、电荷的位移以及两个物体之间的相对位置等因素有关。
电场力是一种与电荷有关的力，它是由不同电荷之间的相互作用产生的。
在一个静电场中，电场力的大小与电荷的大小成正比，与电荷之间的距离的平方成反比。
当一个电荷在电场中移动时，电场力会对其做功，使其具有动能。
电场力做功的大小可以用下式表示：\[W = qEd \cdot cosθ \]其中，W表示电场力做功，q表示电荷的大小，E表示电场强度，d表示电荷在电场中的位移，θ表示电荷的移动方向与电场方向之间的夹角。
电场力做功的方向与电场力的方向一致时，电场力做正功；反之则为负功。
当θ=0时，cosθ=1，此时电场力做功最大；当θ=90°时，cosθ=0，此时电场力不做功。
因此，只有在电荷的运动方向与电场方向相同的情况下，电场力才能对电荷进行正功。
电场力做功的大小受到多种因素的影响。
首先，电场强度越大，电场力做功的大小也就越大。
其次，电荷的大小越大，电场力做功也就越大。
此外，电荷的位移越大，电场力做功也越大。
最后，电荷的移动方向与电场方向之间的夹角也会影响电场力做功的大小。
总之，电场力做功是一种重要的物理量，它是描述电场对电荷的作用的一个重要参数。
在理解电场力做功的物理意义以及计算电场力做功时，需要考虑到电场强度、电荷的大小、电荷的位移以及两个物体之间的相对位置等因素。
电场力做功的大小直接影响电荷在电场中的运动轨迹和动能变化，因此对于研究电场中电荷的运动和能量变化具有重要意义。
电场力做功
电场力做功在物理学中，电场力是指由电场所产生的力。
电场力是一种力，可以对电荷施加作用力，使其发生运动或产生电势能的改变。
当电荷在电场中发生移动时，电场力会对其做功。
本文将探讨电场力做功的概念、计算公式以及相关实例。
首先，我们来了解电场力做功的概念。
根据物理学的定义，做功是指力量作用下导致物体发生的能量转移。
在电场中，电场力对电荷做功，即将电势能转化为动能或其他形式的能量。
电场力做功的大小可以通过以下公式计算：功 = 电荷量× 电场强度× 电荷的位移× cosθ其中，功表示电场力所做的功。
电荷量表示电荷的大小。
电场强度表示电荷所处位置的电场强度。
电荷的位移表示电荷在电场中移动的距离。
θ表示电荷的移动方向和电场力的方向之间的夹角。
接下来，我们通过一个实例来说明电场力做功的计算方法。
假设有一个电场，其电势场强度为E，一个电荷q由位置A移动到位置B，该电荷的位移为d。
此时，电场力对电荷所作的功可以通过以下公式计算：功= q × E × d × cosθ这里，q表示电荷的大小，E表示电场的强度，d表示电荷的位移，cosθ表示电荷的移动方向与电场力方向的夹角。
这个公式反映了电场力做功的计算方法。
除了理论计算，电场力做功的概念在实际应用中也具有重要意义。
比如，在电力系统中，发电机将机械能转化为电能，这个过程中电场力对电荷所做的功就起到了关键作用。
另外，在电子器件中，如电容器和电感器中，电场力也会对电荷做功，实现能量的转换和存储。
最后，我们来总结一下关于电场力做功的重要信息：- 电场力是由电场产生的力，可以对电荷施加作用力。
- 电场力做功是指电场力对电荷所做的能量转移。
- 电场力做功的计算公式为功 = 电荷量× 电场强度× 电荷的位移× cosθ。
总之，电场力做功是物理学中重要的概念之一。
了解和应用电场力做功的计算方法对于理解电场力对电荷能量转移和电场中的能量转换过程具有重要意义。
电场力的功与电势能关系公式
电场力的功与电势能关系公式
电场力的功与电势能之间有着密切的关系。
根据物理学原理，电场力对电荷所做的功等于电荷在电场中的电势能的变化。
这一关系可以用以下公式表示：
W = -ΔU.
其中，W代表电场力对电荷所做的功，ΔU代表电荷在电场中的电势能变化。
负号表示了电场力对电荷所做的功和电势能变化之间的反向关系。
另外，电场力对电荷所做的功还可以表示为：
W = qEd.
其中，q代表电荷的大小，E代表电场强度，d代表电荷在电场中移动的距离。
这个公式表明了电场力对电荷所做的功与电荷的大小、电场强度以及移动距离之间的关系。
综合以上两个公式，我们可以得出电场力的功与电势能之间的
关系公式：
W = -ΔU = qEd.
这个公式清晰地展示了电场力对电荷所做的功和电势能之间的定量关系。
通过这个公式，我们可以更好地理解电场力和电势能之间的相互转化关系，以及它们在电磁学中的重要作用。
高中物理电学所有概念公式
6.静电力F＝kQ1Q2/r2 （k＝9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上）7.电场力F＝Eq （E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同） 3.电场力做功：Wab＝qUab ｛q:电量（C），Uab:a与b之间电势差(V)即Uab＝φa－φb｝ 4.电功：W＝UIt（普适式）｛U：电压（V），I:电流(A)，t:通电时间(s)｝8.电功率：P＝UI(普适式) ｛U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝9.焦耳定律：Q＝I2Rt ｛Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 10.纯电阻电路中I＝U/R；P＝UI＝U2/R＝I2R；Q＝W＝UIt＝U2t/R＝I2Rt 13.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝ 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝ 9.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；（3）常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]；电磁学理概念规律名称公式备注仑定律真空中: F=k介质中: F=k k=9.0×109 N·m2/C2ε为介电常数想变压器U1、U2、I2、I2与n1、n2分别为原、副线圈的电压、电流与匝数荡电路周期频率周期：T=2π频率：f =L为线圈的自感C为电容器的电容磁波波长λ=c/f f为频率，c为波速，λ为波长。
电场力做功和机械能的关系
电场力做功和机械能的关系电场力是一种物理力，它对电荷产生作用，可以改变电荷的运动状态。
而电场力在物体上做功，会改变物体的机械能。
下面我将从电场力的概念、电场力做功的过程以及机械能的变化等方面展开阐述。
电场力是指电荷之间相互作用的力。
在电场中存在着电荷，当电荷发生相互作用时，就会产生电场力。
电场力的方向由电荷的正负决定，同性电荷之间的电场力是相斥的，异性电荷之间的电场力是相吸的。
电场力的大小与电荷的量以及它们之间的距离有关，按照库仑定律，电场力与电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
在电场力的作用下，电荷会发生运动，而电场力在电荷上做功。
电场力做功的过程可以用以下公式表示：功等于电场力与电荷之间的距离的乘积，即W = F*d。
其中，W表示功，F表示电场力，d表示距离。
这个公式说明了电场力做功的基本关系，也就是说，电场力对电荷做功的大小与电场力的大小、电荷的运动距离有关。
在电场力对电荷做功的过程中，电场力可以改变电荷的机械能。
机械能是指物体具有的由运动和位置所决定的能量。
对于电荷来说，它的机械能主要包括动能和势能两部分。
当电荷受到电场力的作用，发生运动时，它的动能会发生变化。
如果电场力对电荷做正功，即电场力的方向与电荷运动方向相同，那么电荷的动能将增加；如果电场力对电荷做负功，即电场力的方向与电荷运动方向相反，那么电荷的动能将减小。
电场力还可以改变电荷的势能。
势能是指物体由于位置而具有的能量，对于电荷来说，它的势能与电场强度和电荷之间的电势差有关。
当电场力对电荷做功时，如果电场力的方向与电荷运动方向相同，那么电荷的势能将增加；如果电场力的方向与电荷运动方向相反，那么电荷的势能将减小。
电场力对电荷做功会改变电荷的机械能，其中包括动能和势能。
电场力对电荷做功的大小与电场力的大小、电荷的运动距离有关。
通过对电场力做功和机械能的关系的研究，我们可以更深入地理解电场力在物体上的作用，以及电荷的运动和能量变化的规律。
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什么是电场力做功计算公式是什么
只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场，电场的基本性质是它对放
入其中的电荷有力的作用，这种力就叫做电场力。
那幺，什幺是电场力做功呢？下面小编整理了一些相关信息，供大家参考！
1 电场力做功是什幺意思电荷之间的相互作用是通过电场发生的。
只要有
电荷存在，电荷的周围就存在着电场。
电场的基本性质是它对放入其中的电
荷有力的作用，这种力就叫做电场力。
电场力是当电荷置于电场中所受到的
作用力。
或是在电场中为移动自由电荷所施加的作用力。
其大小可由库仑定
律得出。
当有多个电荷同时作用时，其大小及方向遵循矢量运算规则。
1 电场力做功计算公式电场力的计算公式是F=qE，其中q 为点电荷的带电量，E 为场强。
或由W=Fd，也可以根据电场力做功与在电场力方向上运动
的距离来求。
电磁学中另一个重要公式W=qU（其中U 为两点间电势差），
就是由此公式推导得出。
任何电场中适用的公式：静电力F 静=qE。
匀强电场通用公式：E=U/d （注：d 指两极板的距离，U 指两极板电势差）
还有真空中点电荷适用的公式：F=k(Qq/r2) （注：静电力常量k=9.0×109N·m2/C2）
万有引力公式：F=G(Mm/r2) （注：万有引力常量G=6.67×10- 11N·m2/kg2）
1 电场力做功相关理论磁学中的库仑定律也是利用类似的方法得到的。
1789 年法国大革命爆发，库仑隐居在自己的领地里，每天全身心地投入到科。