Question

5．將兩個負電荷A、B（帶電量Q_A=20C和Q_B=40C）分別從無窮遠處移到某一固定負點電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，則將這兩電荷位置互換后（即將電荷A移至位置N，電荷B移至位置M，規(guī)定無窮遠處為零勢面，且忽略電荷A、B對點電荷C的電場分布影響）．此時電荷A、B分別具有的電勢能E_A和E_B關(guān)系描述正確的是（　�。�

• A． E_A＜E_B
• B． E_A=E_B
• C． E_A＞E_B
• 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2Q_A=Q_B，所以得：φ_M=2φ_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=-20φ_N，
E_B=-Q_Bφ_M=-40×2φ_N=-80φ_N，
故有：E_A=E_B．
由于φ_N＜0，則得：E_A＜E_B．故A正確．
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，通過列式進行半定量分析．