1、電場力做功與電勢能 一根底知識  1. 電場力做功的特點    在電場中移動電荷時，電場力做的功與路徑無關，只與始末位置有關。    在勻強電場中，電場力做的功為WqEd，其中d為沿電場線方向的位移。  2. 電勢能    1概念：電荷在電場中某點的電勢能等于把電荷從這點移到選定的參考點電場力所做的功。    2電勢能是相對的，電勢能的大小與所選的零電勢能點有關。    3電場力做功與電荷電勢能變化的關系：電場力做正

2、功時，電荷的電勢能減少；電場力做負功時，電荷的電勢能增加。電場力對電荷做的功量度了電荷電勢能的減少量，所以電場力的功是電荷電勢能改變的量度。 二方法點撥   1. 電勢能的大小、正負的判定方法   1做功判斷法    無論正、負電荷，電場力做正功，電荷將從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方。反之，如果電荷克服電場力做功，那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方。    2電場線法    正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小，逆著電場線的方

3、向移動時，電勢能逐漸增大。    負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小。    2. 對電勢能的進一步了解    1電勢能由電場和電荷共同決定，屬于電場和電荷系統所共有的，我們常習慣說成電場中的電荷所具有的。    2電勢能是一個相對量，其數值與零電勢能的選擇有關，因此確定電荷的電勢能首先確定參考點，也就是零電勢能位置。    當場源電荷為有限的大小時，在無窮遠處，電場實際上已經減小為零，通常規定無

4、窮遠處的場強為零，電荷的電勢能為零，由于地球是一個大導體，大地又可以看作與無窮遠處相連接，因此，通常認為接地的帶電體的電勢能為零，當然也可規定某個特定的地方為零勢能點，這要根據解題的方便而定。    3電勢能是標量，有正負，但無方向。電勢能的正負僅表示大小，正值表示高于零電勢能，負值表示低于零電勢能。 三疑難辨析   1. 電場力做功與電勢能變化的關系    1電場力做功與電勢能的變化相聯系。    電場力做功一定伴隨著電勢能的變化；電勢能的變化只有通過電場力做功才能實現。&

5、#160;   2電場力做功的值等于電勢能的變化量的值。    電場力做正功W，電勢能一定減少W；電場力做負功W，電勢能一定增加W。  2. 易錯易混點    1在電場中的同一點，正、負電荷所具有的電勢能正、負號正好相反。    2電荷在移動過程中電場力做功為零，那么電荷的電勢能一定沒有變化。 【典型例題】  例1. 2002·上海如下圖，在場強為E的勻強電場中有相距為l的A、B兩點，連線AB與電場線的夾角為，將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點

6、。假設沿直線AB移動該電荷，電場力做的功W1_；假設沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功W2_；假設沿曲線ADB移動該電荷，電場力做的功W3_。由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是_。    解析：由功的定義式可得，電場力所做的功等于電場力與電荷在電場力方向的分位移的乘積。由圖可以看出無論電荷沿哪個路徑移動，電場力的方向總是水平向左的，電場力方向的分位移都是，所以電場力做的功都是，即電場力做功的特點是與路徑無關，只與初末位置有關。    答案：；與路徑無關，只與初末位置有關。例2. 在場強為4×105V/m的勻強

7、電場中，一質子從A點移動到B點，如下圖。AB間的距離為20cm，AB連線與電場線方向成30°夾角，求電場力做的功以及質子電勢能的變化。    解析：質子從A到B電場力做正功，所做的功與質子所經過的路徑無關，可由功的公式求解。    電場力對質子做的功為：        質子的電勢能減少了    答案：；減少了    例3. 2005·上海在場強大小為E的勻強電場中，一質量為m，帶電荷量為+q的物體

8、以某一初速度沿電場反方向做勻減速直線運動，其加速度大小為，物體運動s距離時速度變為零，那么        A. 物體克服電場力做功qEs    B. 物體的電勢能減少了    C. 物體的電勢能增加了qEs    D. 物體的動能減少了    解析：由加速度大小可知，帶電體除受電場力作用外，還受其他力的作用，由功能關系可知，物體克服電場做功為。由功能關系可知，動能的減少量為。    答案

9、：ACD  例4. 圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，假設帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據此圖可做出正確判斷的是        A. 帶電粒子所帶電荷的符號    B. 帶電粒子在a、b兩點的受力方向    C. 帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大    D. 帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大    解析：由運動軌跡可

10、以判斷出，帶電粒子在運動過程中受到靜電引力作用，在a、b兩點的受力方向分別沿過該點的電場線指向產生電場的源電荷，故B正確。帶電粒子在由a運動到b的過程中，由于只受電場力的作用，且電場力對粒子做負功，那么帶電粒子在b處速度較小，故C正確。由于電場力在粒子由a運動到b的過程中對粒子做負功，那么粒子在b處電勢能較大，故D正確。在不知電場線方向的前提下，無法判斷帶電粒子所帶電荷的符號，故A不正確。    答案：BCD 五反應測試    自主遷移1：某電場中有a、b兩點，如果將一個正電荷從a沿直線移到b，電場力做了W的正功，那么以下說

11、法正確的選項是        A. 將該電荷從a沿某曲線移動到b，電場力做的功必大于W    B. 將該電荷從b移到a，電場力將做等大的負功    C. 電場線的方向一定是由a到b的直線    D. 電場線的方向一定是由b到a的直線    自主遷移2：兩帶電小球，電荷量分別為+q和-q，固定在一長度為l的絕緣桿兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如下圖，假設此桿繞過O點垂直于桿的軸轉過180&

12、#176;，那么在此過程中電場力做功為        A. 0               B. qEl             C. 2qEl           &#

13、160;      D.     自主遷移3：a、b為電場中的兩個點，如果把的負電荷從a點移到b點，電場力對該電荷做了的正功，那么該電荷的電勢能        A. 增加了                        

14、  B. 增加了    C. 減少了                          D. 減少了    自主遷移4：2003·上海高考題一負電荷僅受電場力的作用，從電場中的A點運動到B點，在此過程中該電荷做初速度為零的勻加速直線運動，那么A、B兩點電場強度EA、EB

15、及該電荷在A、B兩點的電勢能、之間的關系為        A.                 B.                 C.         &#

16、160; D.     自主遷移5：2005·天津理綜一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中的虛線所示，電場方向豎直向下。假設不計空氣阻力，那么此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為        A. 動能減小                       &

17、#160;      B. 電勢能增加    C. 動能和電勢能之和減小         D. 重力勢能和電勢能之和增加 答案：1. B   2. C   3. C    4. AD   5. C   【模擬試題】  1. 電場中有A、B兩點，把某點電荷從A點移到B點的過程中，電場力對該電荷做了負功，那么以下

18、說法正確的選項是        A. 該電荷是正電荷，且電勢能減少    B. 該電荷是正電荷，且電勢能增加    C. 該電荷是負電荷，且電勢能增加    D. 電荷的電勢能增加，但不能判斷是正電荷還是負電荷  2. 電場中有A、B兩點，把電荷從A點移到B點的過程中，電場力對電荷做正功，那么        A. 電荷的電勢能減少    

19、            B. 電荷的電勢能增加    C. A點的場強比B點大                     D. A點的場強比B點小  3. 關于電場中電荷電勢能的大小，以下說法正確的選項是     

20、;   A. 在電場強度越大的地方，電荷的電勢能也越大    B. 正電荷沿電場線方向移動，電勢能一定增大    C. 負電荷沿電場線方向移動，電勢能一定增大    D. 電荷沿電場線方向移動，電勢能一定減小  4. 如下圖，在等量正點電荷形成的電場中，它們連線的中垂線ab上，有一電子，從靜止開始由a運動到b的過程中a、b相對O點對稱，以下說法正確的選項是        A. 電子的電勢能始終增加 

21、0;              B. 電子的電勢能始終減小    C. 電子的電勢能先減少后增加         D. 電子的電勢能先增加后減少  5. 如下圖，實線表示電場線，一個負電荷q由a點飛入圖示的電場后，沿abc運動，并從c點飛出電場。q由a運動到b動能減少了，由b運動到c動能增加了，忽略重力，那么從a到c電荷的電勢能改變了_J。

22、0; 6. 帶電物體克服電場力做功時        A. 電荷的動能一定增大    B. 電荷的動能一定減小    C. 電荷一定從電勢能大處移到電勢能小處    D. 電荷可能從電勢能小處移到電勢能大處  7. 如下圖，空間有一水平勻強電場，在豎直平面內有初速度為v0的帶電微粒，沿圖中虛線由A運動到B，其能量變化情況是        A. 動能減少，重力勢能增加，電勢能減少&

23、#160;   B. 動能減少，重力勢能增加，電勢能增加    C. 動能不變，重力勢能增加，電勢能減少    D. 動能增加，重力勢能增加，電勢能減少  8. 2004·全國理綜如下圖，一絕緣細桿的兩端各固定著一個小球，兩個小球帶有等量異號的電荷，處于勻強電場中，電場方向如圖中箭頭所示。開始時，細桿與電場方向垂直，即在圖中I所示的位置，接著使細桿繞其中心轉過90°，到達圖中II所示的位置，最后，使細桿移到圖中III所示的位置。以W1表示細桿由位置I到位置II過程中電場力對兩小球所做的功，W2表示細桿由位置II到位置III過程中電場力對兩小球所做的功，那