电场力做负功
上海市高二物理第八章-电荷间相互作用力--电场-1
电荷间相互作用力电场知识点梳理一、正确理解电场概念：（1）两个有质量的物体之间存在万有引力，它们通过引力场相互作用，两个带有一定电量的电荷间存在相互作用，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，但电荷间并没有接触，电荷间的相互作用是通过某种物质发生的，这种物质就是电场。
电场看不见、摸不着，是一种较抽象的物质，但它是客观存在的，我们可以感觉到它对放入其中的电荷产生力的作用，以及它对物体做功导致能量的变化。
（2）只要有电荷存在，在电荷的周围就存在电场，电荷及其电场不可分割，同时存在同时消失。
电场是一种物质，它具有物质的共同属性，具有质量、能量。
电荷间的相互作用是通过电场这种物质发生的。
二、引入描述电场的力的性质的物理量——电场强度正确理解电场强度的概念：（1）电场的基本性质：对放入其中的检验电荷（电量很小的点电荷）有力的作用，这种力叫电场力。
（2）检验电荷在电场中某点受到的电场力跟它的电量的比值，由电场本身决定，还由电场中某点的位置决定，跟放入电场中该点的检验电荷无关。
同样，在电场里，某点电荷受到的力与它自身的电量的比值为一定值，如在点电荷电场里（Q为场源电荷的电量，r为到场源电荷的距离），因此，我们也可以定义一个物理量描述电场的强弱：电场强度（3）电场强度的定义。
放入电场中某点受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强，用E表示，若F表示检验电荷q受到的电场力，那么。
①上式为场强的定义式，适用于一切电场。
②只要电场确定，电场中某点的场强E是确定的，与检验电荷q无关。
不能说，场强E跟电场力F 成正比，跟检验电荷的电量q成反比。
③电场强度是矢量，规定场强的方向是正电荷受力的方向。
这样，负电荷受力的方向跟场强的方向相反。
④场强的单位是牛/库，国际符号N/C。
⑤点电荷Q在真空中形成的电场中，在距离Q为r的P点的场强E的大小为。
⑥如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场，这时某点的场强，就等于各个点电荷在该点产生的场强的矢量和。
例谈静电场中的正负号问题
例谈静电场中的正负号上海市崇明中学 吴士玉 地址：崇明县鼓浪屿路801号 邮编：202150在静电场的学习中,好多学生对静电场中出现的一些正负号如电荷的正负、电势、电势能、电势差以及电场力做功的正负出错的频率很高。
现就静电场中所涉及的几类正负号问题，结合例题加以说明。
一、电荷的正负自然界中存在两种电荷，即用丝绸摩擦的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦的橡胶棒带负电。
物体所带电荷的多少叫做电荷量。
用符号Q 或q 来表示。
如某物体带q= -3×10-6C 的电荷，这里的负号表示物体带电性质为负电荷。
若物体带正电荷，一般正号可以略去不写。
二、库仑定律、电场强度计算中的正负号 计算真空中两个静止点电荷之间的库仑力221rQ Q k F =（或Eq F =）以及计算电场中某点场强q F E =（或2rQ k E =）时，由于力F 和场强E 均是矢量，我们约定在静电场中凡是涉及到矢量运算时，电荷量均带入绝对值进行计算，方向另外判断。
显然判断两静止点电荷间作用力方向时，两电荷若为异种电荷则相互吸引，若为同种电荷则互相排斥。
力的方向在两电荷的连线上。
【例1】如图1所示，真空中点电荷A 所带电荷量Q A ＝－4×10－8C ，点电荷B 所带电荷量Q B ＝2×10－8C ，它们之间的距离r ＝0.2m ，连线沿水平方向，求点电荷A 所受库仑力的大小和方向。
【解析】把两电荷的电荷量绝对值带入库仑定律，可求出点电荷A 所受库仑力的大小，即N N r Q Q k F B A A 428892108.12.010*******---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==。
因A 、B 两点电荷带异种电荷，相互吸引，点电荷A 受到的库仑力水平向右。
利用公式qF E =计算电场中某点的场强时，q 带入绝对值进行计算，场强方向规定为正电荷所受电场力的方向。
【例2】在正点电荷Q 的一条电场线上的A 处，放一个电荷量大小为4.0×10－6C 的负点电荷q 1，q 1受到的电场力F 1＝1.2×10－2N 。
高中物理电场知识点总结
高中物理电场知识点总结一、电场的基本概念1、电荷电荷是物质的一种基本属性，分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷量的单位是库仑（C）。
2、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
库仑定律的表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为静电力常量，＄k ＝ 90×10^9 N·m^2/C^2$。
3、电场电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
电场具有力的性质和能的性质。
4、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$与电荷量$q$的比值，即$E ＝＼frac{F}｛q}＄。
电场强度的单位是牛每库仑（N/C）。
电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
5、点电荷的电场强度点电荷$Q$在距离它$r$处的电场强度大小为$E ＝ k\frac{Q}｛r^2}＄。
6、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线的疏密表示电场强度的大小。
电场线不相交、不闭合。
二、电场的能的性质1、电势能电荷在电场中具有的势能叫做电势能。
电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。
电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。
2、电势电势是描述电场能的性质的物理量。
定义为电场中某点的电势能与电荷量的比值，即$＼varphi ＝＼frac{E_p}｛q}＄。
电势的单位是伏特（V）。
电势是标量，有正负之分，正电势高于负电势。
3、等势面电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。
等势面与电场线垂直，等差等势面越密集的地方电场强度越大。
4、电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。
＄U_{AB} ＝＼varphi_A ＼varphi_B$，电势差的单位是伏特（V）。
电场知识点总结
电场知识点总结电场知识点总结大全在日常的学习中，大家都背过不少知识点，肯定对知识点非常熟悉吧！知识点是指某个模块知识的重点、核心内容、关键部分。
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电场知识点总结1功和能(功是能量转化的量度)1.功：W=Fscosα(定义式){W：功(J)，F：恒力(N)，s：位移(m)，α：F、s间的夹角｝2.重力做功：Wab=mghab {m：物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功：Wab=qUab {q：电量(C)，Uab：a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I：电流(A)，t：通电时间(s)｝5.功率：P=W/t(定义式) {P：功率[瓦(W)]，W：t时间内所做的功(J)，t：做功所用时间(s)｝6.汽车牵引力的功率：P=Fv；P平=Fv平{P：瞬时功率，P平：平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q：电热(J)，I：电流强度(A)，R：电阻值(Ω)，t：通电时间(s)｝10.纯电阻电路中I=U/R；P=UI=U2/R=I2R；Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能：Ek=mv2/2 {Ek：动能(J)，m：物体质量(kg)，v：物体瞬时速度(m/s)｝12.重力势能：EP=mgh {EP ：重力势能(J)，g：重力加速度，h：竖直高度(m)(从零势能面起)｝13.电势能：EA=qφA {EA：带电体在A点的电势能(J)，q：电量(C)，φA：A点的电势(V)(从零势能面起)｝14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合：外力对物体做的总功，ΔEK：动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注：(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少；(2)O0≤α0，则UBA<0。
七种功能关系
七种功能关系能量守恒定律【基础知识梳理】一、功能关系1.功和能(1)功是_________的量度，即做了多少功就有多少_____发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着___________，而且___________必须通过做功来实现.2.常见的几种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合=E k2-E k1=ΔE k.(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的改变，即W G=E p1-E p2=-ΔE p.(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即W F=E p1-E p2=-ΔE p.(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力=E2-E1=ΔE.(功能原理)(5)电场力做功等于电势能的改变，即W电=-ΔE p.（6）克服安培力所做的功等于产生的焦耳热，即-W安=Q（7）一对滑动摩擦力的总功等于内能变化Q＝F f·l相对【热点难点例析】考点一利用动能定理分析功能和能量变化的问题【例1】如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是( )．A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C ．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 考点二 对能量守恒定律的理解和应用【例2】一物块放在如图所示的斜面上,用力F 沿斜面向下拉物块，物块沿斜面运动了一段距离，若已知在此过程中，拉力F 所做的功为A ，斜面对物块的作用力所做的功为B ，重力做的功为C ，空气阻力做的功为D ，其中A 、B 、C 、D 的绝对值分别为100 J 、30 J 、100 J 、20 J ，则 (1)物块动能的增量为多少？(2)物块机械能的增量为多少？考点三 摩擦力做功的特点及应用【例3】如图所示，木块A 放在木块B 的左端，用恒力F 将A 拉至B 的右端，第一次将B 固定在地面上，F 做功为W 1，生热为Q 1；第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动，仍将A 拉到B 右端，这次F 做功为W 2，生热为Q 2；则应有( )．A ．W 1<W 2，Q 1＝Q 2B ．W 1＝W 2，Q 1＝Q 2C ．W 1<W 2，Q 1<Q 2D ．W 1＝W 2，Q 1<Q 2例4. 如图所示，长m 0.1L =的木板B ，质量为M=4kg ，静止在光滑水平面上。
单元复习 第十章 静电场的能量-2022-2023学年高二物理单元复习(人教版2019必修第三册)
4.电势能增、减的判断方法 (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加. (2)公式法：由Ep＝qφ将q、φ的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越 大，电势能越大；Ep的负值越小，电势能越大. (3)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相 互转化，动能增大，电势能减小；动能减小，电势能增加.
5.电势高低常用的两种判断方法 (1)依据沿电场线方向电势逐渐降低. (2)由φ ＝ Ep/q知正电荷在电势能大处电势高，负电荷在电势能大处 电 势 低 。 (3)电势较低依据UAB＝WqAB→UAB>0，φA>φB；UAB<0，φA<φB.
二、电势差
【过知识】
1. 电场中两点间的电势差与零电势点的选取 无关 (填“有关”或“无关”).
2. 公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则UAB＝φA－φB，UBA ＝φB－φA，可见UAB＝ －UBA . 3. 电荷q从A点移到B点，静电力做功WAB与AB间电势差UAB的关系为WAB ＝ qUAB .
【过知识】
三、电势差与电场强度的关系 1.匀强电场中两点间的电势差等于 电场强度与这两点沿电场方向的距离 的 乘积，即UAB＝ Ed . 此公式只适用于匀强 电场，其中d为A、B两点沿电场方向的距离. 2.电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径 无关 ，由电场强度E及A、 B两点沿电场方向的距离d决定. 3.公式E＝ U 说明电场强度在数值上等于沿电场方向 每单位距离上降低的电势.
【过知识】 带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法： 1．判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度 方向．选用轨迹和电场线(等势线)的交点更方便。 2．判断静电力的方向：仅受静电力作用时，因轨迹始终夹在速度方向和 带电粒子所受静电力方向之间，而且向合外力一侧弯曲，结合速度方向， 可以判断静电力方向。 若已知电场线和轨迹，所受静电力的方向与电场线(或电场线的切线)共线。 若已知等势线和轨迹，所受静电力的方向与等势线垂直。 3．判断静电力做功的正负及电势能的增减：若静电力方向与速度方向成 锐角，则静电力做正功，电势能减少；若静电力方向与速度方向成钝角， 则静电力做负功，电势能增加。
电场的能的性质
公式
法
能量 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势 守恒 能相互转化，动能增加，电势能减小，反之电势能增 法 加
电势高低的四种判断方法
判断角度 依据电场线方向 判断方法 沿电场线方向电势逐渐降低 WAB 根据 UAB＝ q ，将 WAB、q 的正 依据电场力做功 负号代入， 由 UAB 的正负判断 φA、 φB 的高低
2．电势 (1)定义： 电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值。 Ep (2)定义式：φ＝ q 。 (3)矢标性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表 示该点电势比电势零点高(低)。 (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因电势零点的 选取的不同而不同。
3．电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值。 (2)移动电荷做功与电势差的关系：电荷在电场中由一点 A 移到另一点 B 时， 电场力做的功与电荷量的比值等于电势 WAB 差。公式 UAB＝ q 。单位：伏特，符号 V。 (3)影响因素： 电势差 UAB 由电场本身的性质决定， 与移动的 电荷 q 及电场力做的功 WAB 无关， 与电势零点的选取无关。
判断角度
判断方法 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为
依据场源 电荷的正负
正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电
荷处电势高，靠近负电荷处电势低 正电荷在电势较高处电势能大，负电荷在
依据电势
能的高低
电势较低处电势能大
4．等势面 (1)定义：电场中电势相同的各点构成的面。 (2)特点： ①电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直。 ②在等势面上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 ④等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小。
电势能高低的四种判断方法
物理带电粒子在电场中的运动题20套(带答案)及解析
物理带电粒子在电场中的运动题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R ＝0.2m 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B ＝1.0T ，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y 坐标轴相切于原点O 点。
y 轴右侧存在一个匀强电场，方向沿y 轴正方向，电场区域宽度l ＝0.1m 。
现从坐标为（﹣0.2m ，﹣0.2m ）的P 点发射出质量m ＝2.0×10﹣9kg 、带电荷量q ＝5.0×10﹣5C 的带正电粒子，沿y 轴正方向射入匀强磁场，速度大小v 0＝5.0×103m/s （粒子重力不计）。
（1）带电粒子从坐标为（0.1m ，0.05m ）的点射出电场，求该电场强度；（2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m ，﹣0.05m ）的点回到电场，可在紧邻电场的右侧区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和方向。
【答案】（1）1.0×104N/C （2）4T ，方向垂直纸面向外 【解析】 【详解】解：（1）带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有：200v qv B m r=可得：r =0.20m =R根据几何关系可以知道，带电粒子恰从O 点沿x 轴进入电场，带电粒子做类平抛运动，设粒子到达电场边缘时，竖直方向的位移为y 根据类平抛规律可得：2012l v t y at ==， 根据牛顿第二定律可得：Eq ma = 联立可得：41.010E =⨯N/C（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度：305.010y qE lv at m v ===⨯g m/s=0v 粒子射出电场时速度：02=v v根据几何关系可知，粒子在B '区域磁场中做圆周运动半径：2r y '=根据洛伦兹力提供向心力可得： 2v qvB m r'='联立可得所加匀强磁场的磁感应强度大小：4mvB qr'=='T 根据左手定则可知所加磁场方向垂直纸面向外。
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电场力做负功
历史上，人类急切地探索新的物理模型和理论，用以解释这个世
界的各种现象，并以此来更好的利用自然资源。研究电场力作为一种
新的物理概念，既是人类思考自然规律的重大进步，也是自然界物理
现象研究的重要分支。
电场力被认为是一种比物理力更强大的力量，它可以用来控制和
调整许多物理现象，为人类创造出许多新的机会和可能性，如大型水
库建设工程、电力发电系统等等。此外，电场力还可以利用于提供各
种信息，如水位的变化、气象的变化等，这些信息可以帮助人们更好
的掌握物质特性，保护本地环境。
电场力对人类的影响是巨大的，它可以解释许多自然现象，帮助
人们更好的利用自然资源。但是，电场力也有负面影响，如果电场力
的实施不当，会导致物质特性的破坏、资源的极度破坏，甚至对本地
环境产生恶劣影响。因此，人们在使用电场力时，一定要遵循合理的
原则，谨慎控制和运用，以免造成失误。
首先，在使用电场力时，要加以谨慎控制，以确保安全性，以免
出现意外情况和不可预知的后果。其次，要根据具体情况选择合适的
电场力，并遵循有关的法律、行政法规，以确保电场力的合法性和可
持续性。最后，有必要定期进行监测和评估，以确保电场力的有效性
和安全性，确保它们是有益的、合法的、可持续的。
电场力作为一种新的物理概念，它对人类的影响是巨大的。但要
正确使用电场力，以便获得最大的益处，同时也要避免其造成的负面
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影响。因此，人们在利用电场力时，必须谨慎控制和运用，以确保它
们的安全性和有效性。