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1.理解电场力做功与电势能变化的关系.2.对带电粒子在电场中的运动,能用功能(gōngnéng)关系和能量守恒定律进行分析、解答./1.电场力做功与电势能变化的关系(1)电场力做的功等于电势能的减少量,即WAB=EpA-EpB.(2)电荷在某点具有的电势能等于电场力把它从该点移动到零电势能位置时所做的功,即电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无穷远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.2.电场中的功能关系(1)若只有(zhǐyǒu)电场力做功,电势能和动能之和保持不变.(2)若只有(zhǐyǒu)电场力和重力做功,电势能和重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.3.电场力做功的计算方法(1)由公式W=Fscosα计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=qE·sE,其中(qízhōng)sE为电荷初、末位置在电场方向上的距离.(2)由电场力做功与电势能变化关系计算,WAB=qUAB对任何电场都适用.(3)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔEk.解析(jiěxī):因为O点电势高于c点电势,可知场强方向竖直向下,正电荷受到的电场力向下,负电荷受到的电场力向上,可知M带正电荷,N带负电荷,故A错;M运动到c点的过程中电场力做正功,N运动到a点的过程中电场力也做正功,且M、N所带电荷量相等,匀强电场相等距离的等势线间的电势差相等,所以电场力做功相等,选项B正确、C错;由于O、b两点在同一等势线上,故M在从O点运动到b点的过程中电场力做功为零,选项D错.///思路点拨:分析滑块的运动过程,结合电场力做功特点(tèdiǎn)及能量守恒求解.解析:(1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为a此过程滑块所受合外力F=qE=2.0×10-2N根据牛顿第二定律F=ma,解得a=0.20m/s2(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功W1=qEx1=4.0×10-3J(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功即ΔE=qE(x1-x2)=2.0×10-3J.答案:(1)0.20m/s2(2)4.0×10-3J(3)2.0×10-3J针对训练21:在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场的反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动x距离时速度变为零,则下列错误的是()A.物体克服电场力做功qExB.物体的电势能减少了0.8qExC.物体的电势能增加(zēngjiā)了qExD.物体的动能减少了0.8qEx解析:物体所受电场力大小为Eq,物体沿电场的反方向运动x距离,电场力做负功Eqx,电势能增加(zēngjiā)Eqx,故A、C正确,B错误,由物体加速度大小为0.8Eq/m得物体所受合外力大小为0.8Eq,合外力做负功0.8Eqx,动能减少0.8qEx,D正确.故选B.答案:B./(2010年天津(tiānjīn)理综,5)在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则(C)A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小/【测控(cèkònɡ)导航】2.匀强电场(diànchǎng)中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中点,如图所示.已知电场(diànchǎng)线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V,设场强大小为E,一电荷量为1×10-6C的正电荷从D点移到C点电场(diànchǎng)力所做的功为W,则(A)A.W=8×10-6JE>8V/mB.W=6×10-6JE>6V/mC.W=8×10-6JE≤8V/mD.W=6×10-6JE≤6V/m3.如图所示,竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧,上端与质量为m的小球连接,下端与放在水平桌面上的质量为M的绝缘物块相连,小球与弹簧绝缘,小球带正电,带电荷量为q,物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态,现突然加上一个竖直向上,大小为E的匀强电场,某时刻(shíkè)物块对水平面的压力为零,则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中,小球电势能改变量的大小为(A)/答案(dáàn):(1)2m/s(2)0.4m(3)0.8s10.(拓展探究题)如图所示,光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面(píngmiàn)内,B为最低点,D为最高点.一质量为m带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最