電場力做功是我們中學的物理知識,也是必背知識點之一,但是對于剛剛接觸電場力做功的同學來說圍繞著這一塊的知識點還是有點模糊,所以今天小編特地整理了關于電場力做功及與電勢能的關系等知識點給大家,三分鐘帶你了解的清清楚楚。
【電場力是什么】
所謂電場力就是指電荷之間的相互作用是通過電場發生的。也就是說只要有電荷存在,電荷的周圍就存在著電場。電場的基本性質是它對放入其中的電荷有力的作用,那么這種力就叫做電場力。
電場力是當電荷置于電場中所受到的作用力。或是在電場中為移動自由電荷所施加的作用力。其大小可由庫侖定律得出。當有多個電荷同時作用時,其大小及方向遵循矢量運算規則。
【電場力做功的計算公式】
電場力的計算公式是F=qE,其中q為點電荷的帶電量,E為場強。或由W=Fd,也可以根據電場力做功與在電場力方向上運動的距離來求。電磁學中另一個重要公式W=qU(其中U為兩點間電勢差),就是由此公式推導得出。
任何電場中適用的公式:靜電力F靜=qE。
勻強電場通用公式:E=U/d (注:d指兩極板的距離,U指兩極板電勢差)
還有真空中點電荷適用的公式:F=k(Qq/r2) (注:靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2)
萬有引力公式:F=G(Mm/r2) (注:萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2)
【電場力做功與電勢能的關系】
二者的關系可以與重力做功跟重力勢能進行類比,我們將重物向下移動,重力做的就是正功,重力勢能也減少,所以電勢能也是一個道理,因為Q帶正電,所以運動方向與電場方向相同,所以做的是正功,因此電勢能減少下面那個,Q的位移方向與電場方向一致,也就是與受力方向一樣,因此還是做正功,只要做正功,電勢能就是減少。
正電荷在電場中移動,電場力做正功,則電勢能降低。由于q>0,則電勢降低(由高到低)
正電荷在電場中移動,電場力做負功,則電勢能增大。由于q>0,則電勢增大(由低到高)
負電荷在電場中移動,電場力做正功,則電勢能降低。由于q<0,則電勢增大(由低到高)
負電荷在電場中移動,電場力做負功,則電勢能增大。由于q<0,則電勢降低(由高到低)
電荷具有的電勢能由電荷在電場中的位置決定,和0電勢的選取有關,電勢能是相對的,電勢能的變化是絕對的,電勢能的變化等于電場力做的功。
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