图212
[思路点拨]
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[解析] 电场力对带正电小球做功为W1=-qE·(1-cos α);电场力对带负电小球做功为W2=-qE·(1-cos α)。转动过程中电场力对两小球做的总功为W=W1+W2=-qEl(1-cos α),即两个带电小球克服电场力做功为qEl(1-cos α)。
[答案] qEl(1-cos α)
如何判断电场力做正功还是做负功?
(1)根据电场力和位移方向的夹角判断。此方法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断。夹角为锐角做正功,夹角为钝角做负功,夹角为直角不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。此方法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功,夹角为锐角做正功,夹角为钝角做负功,夹角为直角不做功。
1. (多选)如图213所示,在直角三角形ABC中,∠C=30°,D为斜边AC的中点,在顶点A处有一点电荷+Q,试探电荷q由B移至C电场力做功W1,由B移至D电场力做功W2,由D移至C电场力做功W3,关于W1、W2、W3的关系,下列说法正确的是( )
图213
A.W1=W2+W3 B.W1=W2
C.W1=W3 D.W2=W1+W3
解析:选AC 根据电场力做功的特点,试探电荷由B移至C电场力做功与由B先经过D再移至C电场力做功相等,即W1=W2+W3,A正确,D错误;若以A点为圆心、以AB为半径画圆,则D在圆周上,将试探电荷由B点移至D点时,电荷的电势能不变,即电场力不做功,W2=0,C正确,B错误。
2.如图214所示,电荷的电荷量为+q,场强为E,A、B间距为d,分别求点电荷沿图中三条路径从A运动到B时,电场力对它所做的功。