Question

18．將帶電荷量為1×10^-8C的電荷，從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功1×10^-6J．問：
（1）電荷的電勢(shì)能是增加還是減小？電荷在A點(diǎn)具有多少電勢(shì)能？
（2）A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？
（3）若把帶電荷量為2×10^-8C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，電場(chǎng)力做多少功？（取無限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)）

Answer 1

分析 取無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零．根據(jù)電場(chǎng)力做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)電勢(shì)能增加．根據(jù)電勢(shì)公式、電場(chǎng)力做功和功能關(guān)系進(jìn)行分析和計(jì)算．

解答 解：（1）電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服靜電力做功1×10^-6J，電荷的電勢(shì)能增加；無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，則電荷在A點(diǎn)具有1×10^-6J的電勢(shì)能，
（2）A點(diǎn)的電勢(shì)為：φ_A=$\frac{{E}_{PA}}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-6}}{1×1{0}^{-8}}$V=100V；
（3）電荷量為2×10^-8 C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)，無限遠(yuǎn)與A點(diǎn)間的電勢(shì)差不變，則靜電力做功，為：
W=q′U_∞A=2×10^-8×（0-100）J=-2×10^-6J
答：（1）電荷的電勢(shì)能是增加，電荷在A點(diǎn)具有1×10^-6J電勢(shì)能；
（2）A點(diǎn)的電勢(shì)是100V
（3）電場(chǎng)力做-2×10^-6J．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減小量，同時(shí)結(jié)合電勢(shì)r 定義公式和電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差關(guān)系公式列式求解．