电场力做功与电势能

电场力做功与电势能、电势差的关系

一知识归纳：

1.电场力做功与带电体的运动路径无关，只与其初末位置有关。（类比重力势能）

2.电势能：带电体由于处于电场中而具有的能量叫电势能 E p

(1)标量

(2)具有相对性：其大小是相对于零势能面的

(3)某点电势能的大小：等于将带电体由该位置移动到零势能面电场力做的功。

3.电场力做功与电势能的关系：

E E E W PB PA P AB -=∆-=

4.电势：带电体在某点的电势能与其电荷量的比值。 φ

Φ=E P /q

（1）标量

（2）其大小只与电场自身有关，与其它无关。

（3）具有相对性：其大小是相对于零电势面的。

（往往认为无穷远处，电势为零）

（4）电势沿电场线方向降低最快。

（5）若规定无穷远处为正电荷：正电荷产生的电场其电势均为正，负电荷产生的电场其电势均为负，且越靠近正电荷其电势越大，越靠近负电荷其电势越小。

5.电势差：电场中某两点间电势的差值。

φφB

-=A AB U 注：E E E W PB PA P AB -=∆-= =q q φφB

A -=q U A

B 又因为匀强电场中

Eqd W AB =（d ：沿着电场线的距离）

U AB=（仅适用于匀强电场中，非匀强电场可定性分析）所以Ed

6.计算电场力做功方法：

（1）直接计算：根据公式先计算大小，后判断正负

任意电场：Uq

W=

W AB=（d：沿着电场线的距离）

匀强电场：Eqd

（2）间接计算：动能定理、能量守恒间接推出电场力做的功

7.等势面：电场中无数个电势相等的点所围成的面。

（1）电场线总是有高等势面指向低等势面。

（2）当电势差相同时，两等势面间间距越大则两等势面间平均场强越小。

8.判断电势能变化：

（1）电场力做正功电势能降低，反之负功增加。

（2）正电荷在电势越高的地方电势能越大；

负电荷在电势越小的地方电势能越大。

（3）电场线：（当只有电势能和动能间相互转化时）

①正电荷沿着电场线，电场力做正功，电势能降低，动能增加，速度增加

电势降低；

②正电荷逆着电场线，电场力做负功，电势能增加，动能降低，速度降低

电势增加；

③负电荷沿着电场线，电场力做负功，电势能增加，动能降低，速度降低

电势降低；

④负电荷逆着电场线，电场力做正功，电势能降低，动能增加，速度增加

电势降低；

二.习题演练

1.在电场中，A、B两点的电势差

U AB,那么将一个负电荷从A移动到B的过

程中（）

A.电场力做正功，电势能增加

B.电场力做负功，电势能增加

C.电场力做正功，电势能减少

D.电场力做负功，电势能减少

2.如图所示，a、b为某电场线上两点，正确的是（）

A.把正电荷从a移动向b，电场力做正功，电荷的电势能减小

B.把负电荷从a移动向b，电场力做负功，电荷的电势能增加

C.把负电荷从a移动向b，电场力做正功，电荷的电势能增加

D.不论正、负电荷，从a移动向b电势能都逐渐减小

3.如图所示，一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷，电量的绝对值均为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线的夹角α=60°，若以杆上某点为圆心沿顺时针方向转过60°，正确的是（）

A.电场力不做功，两电荷电势能不变

B.电场力做的总功为QEL/2，两电荷电势能减少

C.电场力做的总功为-QEL/2，两电荷电势能增加

D.电场力做的总功的大小与转轴位置无关

-Q

4.如图所示的匀强电场场强为103N/C，ab=cd=4cm,bc=ad=3cm,正确的是（）

A.a点场强比b点大

B.a点电势能比b点高

C.将q=+1.6×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零

D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功总是-0.2J

d c

5.如图所示，在粗糙的水平面上固定一个点电荷Q，在M点无初速度释放一个带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中（）

A.小物块所受电场力逐渐减小

B.小物块具有的电势能逐渐减小

C.M点的场强一定小于N点的场强

D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功

Q M N

6.如图所示，匀强电场水平向左，带正电的物块A沿绝缘水平板向右运动，经P 点时动能为200J，到Q点时动能减少了160J电势能增加了96J，则它回到P点时动能为 J。

D.电场中A、B两点间的电势差U

把正电荷q从A移动到B时电场力所做的功

AB

L 3

L 2

L 1