2一个简单问题?
电场力做功正负应该如何判断? 如图所示的电场中,把点电荷q=+2*10^-11C由A点移动到B点,电场力所做的功Wab=4*10^-11J.a.b两点间的电势差Uab等于多少?b.a两点间的电势差Uba等于多少? 分析过程中说”正电荷q沿图中所示的直线由a点移动到b点的过程中,电场力方向与位移方向的夹角小于90度,所以电场力所做的功Wab为正值.正电荷q沿图中所示的直线由b点移动到a点的过程中, 电场力方向与位移方向的夹角大于90度,所以电场力所做的功Wba为负值.”我的问题是怎样看出电场力方向与位移方向的夹角是小于90度还是大于90度呢?
以O为圆心、Oa为半径作圆,则: 点电荷沿圆周运动时,电场力与速度方向始终垂直。 当电荷向偏离圆周向外的方向运动时,电势能减小,电场力做正功, 这时电场力与位移(速度)的的夹角小于90度,如图中的角1。 当电荷向偏离圆周向内的方向运动时,电势能增大,电场力做负功, 这时电场力与位移(速度)的的夹角大于90度,如图中的角2。
以O为圆心、Oa为半径作圆,则: 点电荷沿圆周运动时,电场力与速度方向始终垂直。 当电荷向偏离圆周向外的方向运动时,电势能减小,电场力做正功, 这时电场力与位移(速度)的的夹角小于90度,如图中的角1。 当电荷向偏离圆周向内的方向运动时,电势能增大,电场力做负功, 这时电场力与位移(速度)的的夹角大于90度,如图中的角2。
你们复习这么快呀
我觉得你可能受图的误导,才产生出:怎么看都不可能电场力方向与位移方向的夹角是小于90度的错觉.这一点现在各类书刊中都表现出----责任感不够,正如物理中经常提及的:不要太相信事物给我们的直觉,要用我们理性思维的眼光去透视它. 学长祥子给了我们很多的建议和参考.关于本题我认为可用公式推敲,抓住电场力做功与重力做功很相似,都属于保守力做功即做功只跟移动体和起点、终点位置有关.Wab=q×Uab,题中告知q>0,Wab>0,可推知Uab>0.由Uba=-Uab得Uba<0.依此可知书中分析过程的前瞻性,也就是说书中的图的不当性.
一、电场力做功与电荷电势能的变化 电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷的电热能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。 电荷在任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的。
所以,电场力移动电荷做功的值,与移动路径无关,这与重力做功十分相似。 二、电场力做功的计算,主要有以下三种方法 1。 由功的定义式W=FS来计算。 但在中学阶段,限于数学基础,要求式中F为恒力,所以,仅适用于匀强电场中电场力做功的计算。
2。 用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”来计算,即。 这个方法在已知电荷电势能的值的情况下比较方便。 3。 用来计算。 此时,一般又有两个方法:一是严格带符号运算,q和UAB均考虑正和负,所得W的正、负直接表示电场力做功的正负。
二是只取绝对值进行计算,所以W只是功的数值,至于做功的正负,可用力学知识判定。 4。 用动能定理计算。它是能量转化与守恒定律在电场中的应用,不仅适用于匀强电场,也适用于非匀强电场中电场力做功的计算。 例1。 电场中a、b两点,已知将带电量为的点电荷从a移到b时,电场力做了多少功?是正功还是负功? 解法一:用计算。
电荷在a、b处的电势能分别为: 。 现从a到b,由得 因为,电场力做正功。 解法二:用计算。 1。 带符号运算:从a到b, 。 因为,电场力做正功。 2。 用绝对值进行计算:(注意符号仅为数值)。因为是负电荷从电势低处移至电势高处,所以电场力做正功。
例2。 如下图,竖直面内正电荷从A处沿圆弧运动到B处。匀强电场的方向正好沿着半径OB竖直向上。若电荷电量为q,圆弧半径为R,场强为E,求电场力做的功。 解析:由题意,A点与圆心O处于同一个等势线上,则A、B间的电势差等同于O、B间的电势差,令其为U。
在匀强电场中,U=ER,则W=qU=qER。 从图中易知本题属正电荷逆电场方向移动,故电场力做负功。 注意:本题解答W=qER中,qE正是电荷在匀强电场中受的恒力,R是电荷在电场线方向上移动的距离。所以,在匀强电场中,不管电荷移动路径如何,用电场力乘电荷在电场线方向上移动的距离,也就是电场力做功的数值。
此点与计算重力做功十分相似。 例3。 一个带电的质点,电荷量,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其它力做功为J,质点的动能增加了,则a、b间的电势差为( ) A。 3×104V B。 1×104V C。 4×104V D。
7×104V 解析:设电场力做功为W1,由动能定理有: 解得 则 答案:B。
答:没什么文字游戏的话肯定对详情>>
问:科学教育科学教育科学教育是新专业吗?设置该专业的一本院校有哪些?就业形势怎样?为...
答:这个专业是一个全新的专业,就业前景也学还不错吧;我国历次公布的普通高等学校专业目录中没有“科学教育”专业, 以往的基础理科教育师资是以物理、化学、生物、地理等分...详情>>
问:综合能力测试(50%)和教育专业理论考试(50%)是什么
答:综合能力测试盒理论成绩各占一半的比重详情>>