电场中两点间的电势能之差与选取的参考点无关。
1.自主思考--判一判
(1)电场力的功W=qEd,适用于任何电场。(×)
(2)电场中有M、N两点,沿不同路径把同一电荷从M点移到N点,电场力做功不同。(×)
(3)电势能有正、负之分,故电势能是矢量。(×)
(4)电场中有M、N两点,把电荷从M点移到N点的过程中,电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加。(√)
(5)电场中有M、N两点,把电荷从M点移到N点的过程中,电场力对电荷做负功,M点的场强比N点的场强大。(×)
2.合作探究--议一议
(1)电场力做功与路径无关,只跟起始位置和终止位置有关,这与前边学过的哪种力做功类似?这种力做功又对应于哪种能量变化?
[提示] 重力做功 重力势能的变化
(2)当正电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增加还是减少?当负电荷顺着电场线运动时,静电力做什么功?电势能是增加还是减少?
[提示] 正电荷顺着电场线运动时,静电力做正功,电势能减少。负电荷顺着电场线运动时,静电力做负功,电势能增加。
(3)如图211所示,将某电荷在一电场中由A点移到B点。若选不同的点作零势能点,表示A点(或B点)电势能的大小相同吗?表示从A到B的过程中电势能的变化相同吗?
图211
[提示] 由于电势能具有相对性,选择不同的点作零势能点,表示同一点A(或B)的电势能大小可能不相同,但在同一过程中由A到B,电场力做功相同,电势能的变化相同。
电场力做功的计算
[典例] 如图212所示,在电场强度为E的水平匀强电场中,一根长为l的绝缘杆,两端分别固定着带有电荷量+q和-q的小球(大小不计)。现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角,则转动过程中两个带电小球克服电场力做功为多少?