Question

17．一條平直的電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，把m=2×10^-9kg，q=-2×10^-9C的粒子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做1.5×10^-7J的正功，再把該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功-4×10^-7J，求：
（1）粒子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)的電勢(shì)能變化
（2）電勢(shì)差U_AB
（3）C點(diǎn)的電勢(shì)（以A點(diǎn)的電勢(shì)為零）

Answer 1

分析 根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系可明確電勢(shì)能；
根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系，結(jié)合W=qU求出兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．根據(jù)電勢(shì)與電勢(shì)差的定義可求得C點(diǎn)的電勢(shì)．

解答 解：（1）AC過(guò)程電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力所做的功，由A到C電場(chǎng)力做功為：
W_AC=W_AB+W_BC=1.5×10^-7J-4×10^-7J=-2.5×10^-7J；
負(fù)號(hào)說(shuō)明電勢(shì)能增加；
（2）AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{1.5×1{0}^{-7}}{-2×1{0}^{-9}}V=-75V$；
（2）BC兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：${U}_{BC}=\frac{{W}_{BC}}{q}=\frac{-4×1{0}^{-7}}{-2×1{0}^{-9}}=200V$，
則AC間的電勢(shì)差為：U_AC=U_AB+U_BC=-75+200V=125V．
以A點(diǎn)電勢(shì)為零，則C點(diǎn)的電勢(shì)為-125V
答：（1）粒子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)的電勢(shì)能增加了2.5×10^-7J
（2）電勢(shì)差U_AB為75V；
（3）C點(diǎn)的電勢(shì)為-125V；

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系，在運(yùn)用W=qU計(jì)算時(shí)，注意W的正負(fù)、q的正負(fù)、U的正負(fù)均需代入計(jì)算．