Question

18．在電場中把電荷q=-2.0×10^-9C從A點移到B點，電場力做了1.0×10^-7J的正功，再把q從B點移到C點，克服電場力做功4.0×10^-7J，則A、B、C三點中B點電勢最高，A、C之間的電勢差U_AC=150V；如果規(guī)定B點電勢為零，則A點的電勢φ_A=-50V，該電荷在C點的電勢能E_PC=4×10^-7J．

Answer 1

分析 根據(jù)電勢差的定義式求出各點間的電勢差，由電勢差等于兩點的電勢之差，分析電勢的高低．由公式E_PC=qφ_C求解C點的電勢能．

解答 解：A、B間電勢差為：U_AB=$\frac{{{W_{AB}}}}{q}$=$\frac{{1×1{0^{-7}}}}{{-2×1{0^{-9}}}}$=-50V，可知A的電勢比B的低．
B、C間電勢差為：U_BC=$\frac{{{W_{BC}}}}{q}$=$\frac{{-4×1{0^{-7}}}}{{-2×1{0^{-9}}}}$=200V，B的電勢比C的高．
A、C間電勢差為：U_AC=$\frac{{{W_{AC}}}}{q}=\frac{{{W_{AB}}+{W_{BC}}}}{q}$=150V，A的電勢比C的高，則B點的電勢最高．
規(guī)定B點電勢為零，由U_AB=φ_A-φ_B，φ_B=0，則得：φ_A=U_AB+φ_B=-50V；
由U_AC=φ_A-φ_C，φ_A=-50V，則得：φ_C=-200V，
則該電荷在C點的電勢能為：E_PC=-2.0×10^-9×（-200）J=4×10^-7J；
故答案為：B，150，-50，4×10^-7．

點評 本題要掌握電勢差的定義式，知道電勢差是電場中的電勢之差，電勢可以任意取，但電勢差卻不變，就像高度與高度差一樣．電勢差可正可負(fù)，所以U=$\frac{W}{q}$公式中做功要注意正與負(fù)，電荷量也要代入電性．