Question

15．有一帶電荷量q=-3×10^-6 C的點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功6×10^-4 J．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功9×10^-4 J．則CA間電勢(shì)差為100V，如以B點(diǎn)電勢(shì)為零，該電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為-6×10^-4J．

Answer 1

分析 （1）負(fù)電荷從A移到B點(diǎn)的過(guò)程，電荷克服電場(chǎng)力做功，A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，B點(diǎn)的電勢(shì)低于C點(diǎn)的電勢(shì)．根據(jù)電勢(shì)差公式U=$\frac{W}{q}$，分別求出A、B間與B、C間的電勢(shì)差，再求出A、C間的電勢(shì)差．
（2）根據(jù)電勢(shì)差U_AB=φ_A-φ_B，分別求出A的電勢(shì)；再算出電勢(shì)能．

解答 解：（1）負(fù)電荷從A移到B點(diǎn)的過(guò)程，電荷克服電場(chǎng)力做功，可見(jiàn)負(fù)電荷從電勢(shì)高處移至電勢(shì)低處．即φ_A＞φ_B
AB間的電勢(shì)差：U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-6×1{0}^{-4}}{-3×1{0}^{-6}}$V=200V
負(fù)電荷從B移至C，電場(chǎng)力做正功，可見(jiàn)負(fù)電荷從電勢(shì)低處移至電勢(shì)高處，即φ_C＞φ_B
BC間的電勢(shì)差：U_BC=$\frac{{W}_{BC}}{q}$=$\frac{9×1{0}^{-4}}{-3×1{0}^{-6}}$V=-300V
AC間的電勢(shì)差：U_AC=φ_A-φ_C=φ_A-φ_B+φ_B-φ_C=U_AB+U_BC=-100V
U_CA=-U_AC=100V
（2）因B點(diǎn)為0電勢(shì)點(diǎn)，根據(jù)電勢(shì)差公式U_AB=φ_A-φ_B，則得：
φ_A=U_AB=200V
E_P=qφ_A=-3×10^-6×200J=-6×10^-4J
故答案為：100V；-6×10^-4J．

點(diǎn)評(píng) 本題要注意運(yùn)用公式U=$\frac{W}{q}$求解電勢(shì)差時(shí)，公式U中U、W、q三個(gè)量可都代入符號(hào)，根據(jù)求出的電勢(shì)差U的正負(fù)，判斷兩點(diǎn)間電勢(shì)的高低．該點(diǎn)電勢(shì)和電荷量的乘積等于該點(diǎn)的電勢(shì)能．