(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算方法
①定義公式:E=F/q;適用于任何電場(chǎng),E與F、q無(wú)關(guān),E的方向規(guī)定為正電荷受到電場(chǎng)力的方向。
②點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式:E=kQ/r2
說(shuō)明:a. 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與形成電場(chǎng)的電荷電量有關(guān),而與場(chǎng)電荷的電性無(wú)關(guān),而電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向由場(chǎng)電荷電性決定。
b. 由定義式知:電場(chǎng)力F=qE,即電荷在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力的大小由電場(chǎng)和電荷共同決定;電場(chǎng)力的方向由場(chǎng)強(qiáng)方向和電荷電性決定:正電荷受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致,負(fù)電荷受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反。
c. 如果空間幾個(gè)電場(chǎng)疊加,則空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各電場(chǎng)在該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,應(yīng)據(jù)矢量合成法則——平行四邊形定則合成;當(dāng)各場(chǎng)強(qiáng)方向在同一直線上時(shí),選定正方向后作代數(shù)運(yùn)算合成。
(2)電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法
①根據(jù)電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系計(jì)算:電場(chǎng)力做多少功,電勢(shì)能就減少多少,其它形式的能增加多少。
②應(yīng)用公式W=qUAB計(jì)算。
a. 正負(fù)號(hào)運(yùn)算法:
符號(hào)規(guī)定是:所移動(dòng)的電荷若為正電荷,q取正值;若為負(fù)電荷,q取負(fù)值;若移動(dòng)過(guò)程的始點(diǎn)電勢(shì)φA,高于終點(diǎn)電勢(shì)φB,UAB取正值;若始點(diǎn)電勢(shì)φA,低于終點(diǎn)電勢(shì)φB,UAB取負(fù)值。
b. 絕對(duì)值運(yùn)算法:公式中的q和UAB都取絕對(duì)值,即公式變?yōu)閃=│q│·│UAB│。
正、負(fù)功判斷:當(dāng)正(或負(fù))電荷從電勢(shì)較高的點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)較低的點(diǎn)時(shí),是電場(chǎng)力做正功(或電場(chǎng)力做負(fù)功);當(dāng)正(或負(fù))電荷從電勢(shì)較低的點(diǎn)移到電勢(shì)較高的點(diǎn)時(shí),是電場(chǎng)力做負(fù)功(或電場(chǎng)力做正功)。
(3)電場(chǎng)中電勢(shì)高低的判斷方法
常用的方法有以下三種:
①據(jù)電場(chǎng)線的方向:電場(chǎng)線方向由高電勢(shì)指向低電勢(shì)。
②將WAB和q帶符號(hào)代入,據(jù)UAB的正負(fù)判斷A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低:當(dāng)UAB>0時(shí),φA>φB;當(dāng)UAB<0時(shí),φA<φB。
③據(jù)電場(chǎng)力做功來(lái)判斷:正電荷在電場(chǎng)力作用下移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做正功,電荷由高電勢(shì)處移向低電勢(shì)處;正電荷克服電場(chǎng)力做功,電荷由低電勢(shì)處移向高電勢(shì)處,對(duì)于負(fù)電荷,情況恰好相反。
④根據(jù)電勢(shì)能判斷:正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大。
(4)電勢(shì)能大小的比較
①場(chǎng)電荷判斷法
a. 離場(chǎng)正電荷越近,檢驗(yàn)正電荷的電勢(shì)能越大;檢驗(yàn)負(fù)電荷的電勢(shì)能越小。
b. 離場(chǎng)負(fù)電荷越近,檢驗(yàn)正電荷的電勢(shì)能越?。粰z驗(yàn)負(fù)電荷的電勢(shì)能越大。
②電場(chǎng)線法
a. 正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能逐漸減??;逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能逐漸增大。
b. 負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能逐漸增大;逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí),電勢(shì)能逐漸減小。
③做功判斷法
無(wú)論正負(fù)電荷,電場(chǎng)力做功電勢(shì)能減少。電場(chǎng)力做正功,正電荷向電勢(shì)低處運(yùn)動(dòng),負(fù)電荷向電勢(shì)高處運(yùn)動(dòng)。
(5)處理平行板電容器內(nèi)部E、U、Q變化問(wèn)題的基本思路
要區(qū)分兩種基本情況:
a. 電容器兩板電勢(shì)差U保持不變;
b. 電容器的帶電量Q保持不變。