E=kq/r2,那么质点m在相距为r处的引力场强度是多少呢?如果两质点间距离变小,引力一定做正功,两质点的引力势能一定减少。如果两电荷间距离变小,库仑力一定做正功吗?两电荷的电势能一定减少吗?请简述理由。
解析 可以应用点电荷电场的定义方法定义质点的引力场强度,EG=FG/m1=Gm/r2如果两电荷间距离变小,库仑力不一定做正功,因为库仑力可能是吸引力,也可能是排斥力。如果库仑力是吸引力,两电荷间距离变小则电势能减少;如果库仑力是排斥力,则两电荷间距离变小电势能增大。
拓展 由以上分析可见,万有引力和库仑力虽然有对称性,但是因为电荷有正负两种,而质点只有一种,所以库仑力做功的情况就要比万有引力做功复杂一些。
[能力训练]
1.史料记载"1831年8月29日这一天,法拉第在接通电池的一刹那,偶然看到检流计指针动了一下,接着便回到了原位,然后就一直停住不动。......"法拉第因此发现了电磁感应现象,图4-1-1是这个实验的示意图 。又有史料记载"瑞士物理学家科拉顿设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验:将一块磁铁在螺线管中移动,使导线中产生感应电流。为了排除磁铁移动对检流计指针偏转的影响,他把检流计放到隔壁房间中去,用长导线把检流计和螺线管连接起来。实验开始了,科拉顿把磁铁插到线圈中去以后,就跑到隔壁房间中去,但他十分痛心地看到检流计的小磁针静止在原位。"科拉顿没能发现电磁感应现象,他的实验示意图见图4-1-2。请你分析一下,科拉顿没能看到电磁感应现象的原因是什么?