题目内容
如图所示,一正电荷分别由
A→B→C和A→D→C两条路径运动到C点,在比较电荷在两条路径上运动的静电力做功大小时,有甲乙两位同学分别提出了两种不同的看法:甲同学认为根据静电力做功的公式W=qEd可知,在同一个电场中运动时,因为电荷沿A→D→C运动的轨迹长,所以静电力做功多;而乙同学认为无论走那条路径,因为初末位置相同,所以静电力做功也相等.请分析以上说法?并说明两位同学各自的原因?
答案:
解析:
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讲析:甲同学的说法错误,乙同学的说法正确. 甲同学错误理解了 W=qEd的适用范围和物理量的意义.公式W=qEd虽然可以计算或比较静电力做功的大小,但只适用于在匀强电场求静电力做功,且d必须是两等势面间的垂直距离.而在该题中,A→B→C和A→D→C两条路径中的电场强度并不相同,而且路径ADC也与等势面不垂直,所以不能由公式W=qEd简单地根据路径就比较静电力做功的多少.所以甲同学的说法错误.乙同学的说法完全正确,根据静电力做功的另外一个公式是 W=qU,可知静电力做功仅与电荷的初末位置的电势差U有关,而与路径无关,所以沿两条路径在AC两点间运动过程中,静电力做功是相同的.因此乙同学的判断是正确的. |
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