Question

14．如圖所示，電場中同一條電場線上有A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電勢差U_AB=100V，將電荷量q=5.0×10^-9 C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，求：
（1）此過程中電場力做的功；
（2）從A點(diǎn)到B點(diǎn)，該點(diǎn)電荷的電勢能如何變化？變化多少？
（3）若A點(diǎn)的電勢ϕ_A=60V，則該點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式W_AB=qU_AB求電場力做功．
（2）電場力做功多少，電荷的電勢能就減少多少．
（3）根據(jù)電勢差與電勢的關(guān)系，求出B點(diǎn)的電勢，由E_p=qφ求該點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能．

解答 解：（1）此過程中電場力做的功為：W_AB=qU_AB=5.0×10^-9×100J=5╳10^-7J
（2）從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場力做5╳10^-7J的正功，則該點(diǎn)電荷的電勢能減少5╳10^-7J．
（3）由U_AB=ϕ_A-ϕ_B，得：ϕ_B=ϕ_A-U_AB=60V-100V=-40V
則該點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能為：E_pB=qϕ_B=5.0×10^-9×（-40）J=-2╳10^-7J．
答：（1）此過程中電場力做的功為5╳10^-7J．
（2）從A點(diǎn)到B點(diǎn)，該點(diǎn)電荷的電勢能減少5╳10^-7J．
（3）該點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能為-2╳10^-7J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電場力做功的計(jì)算和分析電場力做功與電勢能變化的能力．電場力做功公式W=qU應(yīng)用時(shí)，一般各量均代入符號(hào)計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果的正負(fù)，確定正功還是負(fù)功．