三、电场力做功的计算、电场中的功能关系
1.电场力做功的计算方法
(1)WAB=qUAB(普遍适用)
(2)W=qElcosθ(适用于匀强电场)
(3)WAB=-ΔEp=EpA-EpB(从能量角度求解)
(4)W电+W非电=ΔEk(由动能定理求解)
2.带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断
(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向,粒子合力方向一定沿电场线指向轨迹弯曲的凹侧.
(2)电场力与速度方向间夹角小于90°,电场力做正功;夹角大于90°,电场力做负功.
3.功能关系
(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变;
(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变;
(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化;
(4)所有外力对物体所做的功,等于物体动能的变化.
【例3】(12分)一个不带电的金属板,表面有很薄的光滑绝缘层,与水平方向成θ角放置.金属板上B、C两点间的距离为L,在金属板上方的A点固定一个带电荷量为+Q的点电荷,金属板处在+Q的电场中.已知A、B、C三点在同一竖直平面内,且AB水平,AC竖直,如图所示.将一个带电荷量为+q(q Q,q对原电场无影响)可看做点电荷的小球,从B点无初速释放,如果小球质量为m,下滑过程中带电荷量不变,求: