电场力正做功:在做正功的过程中,电势能通过做功的形式把能量转化为其他形式的能,因而电势能减小

回答: 大学物理教程(上下册)marketreflections2010-06-18 09:48:23

电势能与电场力做功
题目内容:
电势能的变化量是否等于电场力做的功的相反数?
需不需要在前面加上只有在纯电场力做功下的条件? 最佳答案:
理解电势能要理解它的概念,拥有电势能的原因就是电场力有做功的能力,凡是势能,记住一句话,电场力正做功,电势能减小,电场力负做功,电势能增大,想不起来可以想一下重力势能;可以这样理解,在做正功的过程中,电势能通过做功的形式把能量转化为其他形式的能,因而电势能减小。
引入势能的概念是为了方便计算,因为每次计算电场力做功比较麻烦,因为计算电场力做功的过程都是一样的,于是人们直接把电场力做的功于位移建立联系。你可以想象一下重力势能,mg(h1-h2),可以理解为重力势能的改变量,但也可以理解为重力做的功,这也许没有什么简便的;电场就不同了,点电荷产生的电场中,电场力是变力,变力做功要用积分方法算,没次都求积分就麻烦了,于是就定义了一个电势能=-kq/r

结论:电势能的变化量等于电场力做的功的相反数
而其他场如有做功也不应算入电场力做的功
不需要附加其他限制条件。
但要注意电场有叠加的问题。
问题: 再问“电场力”(外一问)
题目内容:
静电力和电场力是不是一个概念,是不是,在电场里的静电力叫电场力,还是..? 最佳答案:
上面的回答是错误的,静电力属于电场力的一种。静电力是物体在 静电场 中受到的力,所谓静电场就是静止的电荷产生的电场,静电力可以通过库伦定律计算,在知道场强时又可以用q×E来计算。
电场力分为静电力和非静电力,这样分类的基础是电场分为静电场和非静电场,这个你没必要了解太多,如果学习竞赛和大学知识,他们的区别你应该是不会碰到的。
最后要明确电场是物质,你可以理解为是一种“弥漫”在带电体周围的一种看不见模不到的物质,它有质量,有能量,有动量,电荷间不是通过什么超时空的力直接作用的,电荷和电荷间作用力的本质是两个电荷产生的电场对另一个电荷的作用
问题: 电场力,在线等~
题目内容:
一个质量为m,带负电量为q的带电粒子,以初速度vo从O点进入一个电场强度为E的匀强电场,且vo的方向跟E的方向相同,不计重力,粒子到A点时速度恰好为零,该过程电场力做功为多少?oa间电势差为多大?

请写出步骤,谢谢~~~ 最佳答案:
分析:电荷受到4个力的作用:1电场力Fe,2磁场力Fm,重力G=Mg,轨道压力N
其中Fm、N都与运动方向垂直,故不作功,运动过程中仅Fe与G作功,其中G仅关系其势能,而对总能量无贡献,只有Fe增加其能量。如果做圆周运动,则每次经过E时加速!其临界条件为Fe提供的能量恰好可完成第一次圆周运动。

(1)现以最低点为参考给出第一次圆周运动临界情况下,B点及最高点的势能:
Eb=(M*g+E*Q)*R(重力势能+电势能)
Ep=Mg*2R
由于其他力无功,故Eb=Ep
(M*g+E*Q)*R=Mg*2R
E=M*g/Q

(2)因为仅Fe对能量有贡献,第二次最高点时,其动能为
Ev=E*Q*R=M*g*R
那么速度为v=(2Ev/M)^(1/2)
角速度w=v/R=(2Ev/M)^(1/2)/R
离心力Fr=R*w^2*M=2Ev/R=2M*g
又磁场力为Fb=B*v*Q,其中B为磁场强度,由于不受压力,即N=0,故
Fb+G=Fr
B*(2Ev/M)^(1/2)*Q+M*g=2M*g
B=M*g/(2Ev/M)^(1/2)*Q=M*g/(2g*R)^(1/2)*Q=M*g^(1/2)/Q*(2R)^(1/2)
从 A 到 B ,电场力做负功,电荷的电势能增加,电荷带负电,电势降低
因此 A 点电势 > B 点电势
从 B 到 C ,电场力做正功,电荷电势能减少,电荷带负电,电势升高
因此 C 点电势 > B 点电势

Uab = Wab / q = 200 V
因此 A点电势为 200V
Ubc = Wbc / q = 300 V
因此 C点电势为 300V
当它两端接上电压的时候会有电场形成,此时在电场的作用下正负电荷就会受到电场力的作用积累在两板之间了,就是这样
1.e不变,f不存在
2.kq/(0.1^2)算
A、B对

在某点上,F与q的比值是电场强度,是电场本身决定的,与检验电荷的q值无关。

没有场强,就没有电场,在该点的电荷就不会受力。

自身都不带电了,还想受电场力?c错 之前Eq=mg
转动a角之后,电场力方向变为左上方a度
因为转过a角之电容两端电压不变,两板间距变为dcosa,所以电场强度变为E/cosa
改变后的电场力在竖直方向的分量为Eq/cosa*cosa=Eq,仍然与mg平衡
在水平方向的分量为Eqtga,方向向左。
所以P向左做匀加速直线运动。
ua>ub
w是电场力做功
如果是负电荷,从a到b,如果是做正功,则有ua>ub
如果是负电荷,从a到b,如果是做正功,则有ua
1.有一根长1M的通电直导线,有10的负3次方A的电流流过,把它放在B=0.2T的匀强磁场中,并与磁场方向垂直,球导线受到的安培力大小。

公式: F=BIL =0.2T*1M*10的负3次方A=2*10^4N


2.一个速度为V,质量为M,所带电荷量为Q的小球,进入到一个电场强度为E,磁感应强度为B(V的方向垂直B的方向)的空间,问该小球在空间里受到几个力的作用,用公式表示其大小.

1.重力G=Mg 2.电场力F=EQ 3.洛仑兹力F=BQV

3.把一根通过的电流大小为2A ,长度0.5M的导线放在匀强的磁场里.当导线与磁感线垂直时测出安培力为10N ,求磁感应强度.并问当导线与磁感线平行时,该导线受到的安培力大小为多少.

B=F/IL =10N/(2A*0.5M)=10T
当导线与磁感线平行时,该导线受到的安培力大小为0.


4.试计算电子与质子间的万有引力与库伦力之间的比值.
(电子,质子的电荷均为元电荷,但所带的电荷的正负号相反.电子质量为9.1*10的负31次方千克 ,质子质量为1.67*10的负27次方千克 元电荷e=1.6*10的负19次方)

设它们之间距离为R.
电子与质子间的万有引力=G(引力常数)*电子质量*质子质量/R^2
电子与质子间的库伦力=K(静电常数)*元电荷电量*元电荷电量/R^2
代入即得。

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