Question

如圖所示，在正的點電荷Q的電場中有a、b兩點，它們到點電荷Q的距離為r₁和r₂；且有r₁＜r₂；問：
（1）將一負電荷放在a、b兩點，哪點電勢能較大？（寫出分析過程）
（2）若a、b兩點間的電勢差為100V，將二價負離子由a點移到b點，電場力對該離子做正功還是做負功？做功大小是多少？

Answer 1

分析：（1）沿著電場線的方向電勢逐漸降低，點電荷周圍的等勢面是一簇簇球面．根據(jù)這一規(guī)律判斷a、b兩點的電勢．根據(jù)電場力做功公式W=qU分析電場力做正功，即可比較電勢能的大�。�
（2）根據(jù)W=qU求出電場力所做的功，將q的正負，電勢差的正負代入計算．

解答：解：（1）沿著電場線方向電勢逐漸降低，可知U_a＞U_b，電勢差U_ab＞0；當把負電荷從a點移往b點，W_ab=qU_ab＜0，電場力做負功，電勢能增加，故負電荷在b點電勢能較大．
（2）若U_ab=100V，二價負離子電量q=-2×1.6×10^-19C，將該離子從a點移往b點，電場力做功　W_ab=qU_ab=-3.2×10^-17J，
即克服電場力做功3.2×10^-17J．
答：
（1）負電荷在b點電勢能較大．
（2）電場力對該離子做負功，大小為3.2×10^-17J．

點評：解決本題的關鍵知道沿著電場線的方向電勢逐漸降低．以及掌握電場力做功的方法，一、直接運用W=qU計算，將q的正負，電勢差的正負代入計算．二、先判斷出電場力做正功還是負功，然后運用W=qU求出做功的大小，只代數(shù)值．