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如何判断电场力做正功还是负功
若粒子所受电场力一定沿电场线指向凹侧,并且电场线与等势面垂直,一定可以确定电场力做负功吗?为什么?
正电荷沿电场线方向运动,电场力做正功,逆电场线方向运动,电场力做负功;
负电荷沿电场线方向运动,电场力做负功,逆电场线方向运动,电场力做正功.
故,判断电场力做正功还是做负功时,第一步先判断运动电荷是正电荷还是负电荷.第二步再电荷沿电场线方向运动还是逆电场线方向运动.就能很容易地判断出电场力究竟作正功还是作负功.
如何判断电场力做功的正负?
判断电场力做功的正负的有四种法法,分别是:
一、用功的定义判断,w=Fscosa,电荷沿着电场力的方向移动,电场力做正功;电荷逆着电场力的方向移动,电场力做负功。
二、电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加;
三、从能量来判断,若电荷只受电场力作用,动能减少,电场力做负功,电势能增大;动能增大,电场力做正功,电势能减少。
四、正电荷,沿着电场线的方向移动,电场力做正功,逆着电场线的方向,电场力做负功;负电荷跟正电荷相反。
电场力作功的正负 怎么判断
两个方法:
方法一:用功的公式:W=FScosθ
第一:确定电场力的方向
第二:确定位移的方向和大小
第三:确定位移与电场力的夹角就可以判断正负了
方法二:用电势高低的变化
正电荷:电势升高,电场力做负功,电势降低,电场力做正功
负电荷:情形与正电荷相反
怎样判断电场力做功正负?
无论什么力,如果要做功,那么所做的功永远于力乘以力方向上的位移。所以,如果力和位移之间呈钝角或干脆反向,则做功永远为负;夹角呈锐角或直接同向,则做功永远为正;若二者垂直,则做功永远为零。这是针对定力和直线位移的情况;如果力可变或位移可变甚至二者都可变,那么就需要高等数学中微分的概念,简单地说就是把位移分成无数小段,只要每条小段足够短(哪怕短到肉眼不可见),那么在这一段上的力就是不变的,就能用钝角/锐角/直角来区分所做功的正负号,然后再把全部小段上的结果累加起来就是最终结果。
相比于其他各种力的形式,电场力是一种有心力,存在电势场/等势面的概念,所以还可以借助位移起点和终点之间的电势差来计算电场力做功的方向,具体地说就是电场力所做功等于电荷和起点终点电势差的乘积,所以如果电荷和电势差同号(正电荷对应正的电势差,即电荷从高电势移动到低电势;负电荷则反之),则电场力做功为正,否则为负。
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