q≪Q q可视为点电荷 B、C在以Q为圆心的圆周上 B、C两点等电势,UAC=UAB
第二步 找突破口
A到B过程中,用动能定理求电场力的功WAB也就是WAC,据电势差的定义式可求UAC。
[解析] (1)因为杆是光滑的,所以小球从A到B的过程中只有两个力做功:静电力做的功WAB和重力做的功mgh,由动能定理得:WAB+mgh=mvB2
代入已知条件vB=得
WAB=m·3gh-mgh=mgh。
(2)因为B、C在同一等势面上,所以φB=φC,
即UAC=UAB==-。
[答案] (1)mgh (2)-
静电场中常用的五种功能关系
类型 表达式 电场力做的功等于电势能的减少量 W电=-ΔEp 重力做的功等于重力势能的减少量 WG=-ΔEp 弹簧做的功等于弹性势能的减少量 W弹=-ΔEp 合外力做的功等于物体动能的变化量 W合=ΔEk
(动能定理) 除重力和系统内弹力之外的其他力做的总功等于物体机械能的变化量 W其他=ΔE
(功能原理)
1.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A.动能减少
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加
解析:选C 由于轨迹向合力的方向弯曲,可知油滴受到的电场力大于重力,合力的