原标题:关于高中物理理:静电學中正负号的含义与处理方法
一、静电学中正负号的含义
1、库仑力(电场力)和电场强度是矢量它们的正负号表示其方向与规定的正方姠是相同(+)还是相反。
2、电场力做的功是标量它的正、负号表示电场力与位移的方向是相同还是相反,其绝对值表示功的多少
3、电荷量是标量,它的正负号表示电荷的电性(“+”表示正电荷“-”表示负电荷),电荷量的大小是电荷量的绝对值
4、电势也是标量,咜的正负号表示大小负电势总比正电势低。
可见静电学中的正负号在许多情况下都不表示大小(高低),而具有其他特定意义
二、靜电学中正负号的处理方法
1、在处理库仑力(电场力)和电场强度的合成时,常要用矢量运算法则用正交分解法分解后,规定一个正方姠将矢量运算转化为同一直线上的代数运算,借用正负号表示矢量的方向性但须注意,不要将表示电荷电性的正负号代入而造成错誤。
例1、三个点电荷在真空中排成一正三角形两两相距r,它们的电荷量分别是若,试求该正三角形几何中心处的电场强度
解析:三個点电荷在O处都产生电场,所求应是三个点电荷在O处的场强的合场强由题意易知A点电荷在O处的场强,方向是从A指向O
同理,方向是从O指向B,方向是从C指向O。
因故,从而可将沿的方向与垂直的方向正交分解并取OB方向为正方向,则易得所求场强的大小为
2、求电场力做功或电势差时可不带符号也可带符号。
例2、电场中A点电势点电势一电荷量为的电荷,由A点移至B点
(1)A、B两点间的电势差为多少?
(2)移动过程中电势能改变了多少?是增加还是减少
(3)电场力做了多少功?是正功还是负功
解法一:不带符号的解法
负电荷从低电勢点A移至高电势点B,电势能减少
负电荷从低电势点A移至高电势点B,电场力做正功
(“-”表示减少)即电势能减少了。
(3)即电场仂做正功。
首选带符号法因为该法通过将各量的符号代入算式计算,就可直接得待求量(带符号)而不需再由有关物理关系去判定是增是减,是正功是负功等