Question

5．在負點電荷C產(chǎn)生的電場中有M、N兩點，己知將A、B兩個負電荷（帶電量Q_B＞Q_A） 從無窮遠處分別移到M、N處的過程中克服電場力做功相同，若將這兩電荷位置互換（即將電荷A移至位置N，電荷B移至位置M）．規(guī)定無窮遠處為零電勢參考位置，且忽略A、B電荷對C電荷產(chǎn)生電場的影響．則電荷A在N點電勢能E_PA，電荷B在M點電勢能E_PB關(guān)系正確的是（　�。�

• A． E_PA＜E_PB
• B． E_PA=E_PB
• C． E_PA＞E_PB
• D． 無法確定

Answer 1

分析 根據(jù)電場力做功W=qU，分析M、N兩點的電勢關(guān)系．再根據(jù)電場力做功等于電勢能的減少量列式，即可判斷．

解答 解：據(jù)題，兩個電荷未換之前，有：-Q_AU_∞M=-Q_BU_∞N，
又 U_∞M=φ_∞-φ_M=-φ_M，
U_∞N=φ_∞-φ_N=-φ_N，
聯(lián)立得：Q_Aφ_M=Q_Bφ_N，
由于Q_B＞Q_A，因M和N為某一固定負點電荷C的電場中的兩點，且選取無窮遠處為零勢點，則φ_M＜φ_N．
將這兩電荷位置互換后，電荷A、B分別具有的電勢能E_A和E_B為：
E_A=-Q_Aφ_N，
E_B=-Q_Bφ_M，
由于φ_N＜0，則得：E_PA＜E_PB．故A正確，BCD錯誤．
故選：A

點評 解決本題的關(guān)鍵是掌握電場力做功公式W=qU，知道電勢差與電勢的關(guān)系，通過列式進行定性分析．在解答的過程中要注意負電荷在電勢為負的位置，電勢能為正．