Question

18．在電場(chǎng)中把電量為2.0×10^-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.5×10^-7J，再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功4.0×10^-7J．
（1）求A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差U_AC；
（2）若ϕ_B=0，則ϕ_C=？
（3）電荷從C移到B，電勢(shì)能的變化量為多少？

Answer 1

分析 （1）由電場(chǎng)力做功表達(dá)式W=qU可計(jì)算A，C間電勢(shì)差．
（2）B點(diǎn)電勢(shì)為零，根據(jù)U_BC=$\frac{W}{q}$，U_BC=φ_B-φ_C列式后聯(lián)立求解即可．
（3）由電場(chǎng)力做功表達(dá)式W=qU可計(jì)算把-1.5×10^-9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做的功．

解答 解：（1）從A到C電場(chǎng)力做功為：
W_AC=W_AB+W_BC=1.5×10^-7J-4.0×10^-7J=-2.5×10^-7J
故A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差為：
U_AC=$\frac{{W}_{AC}}{q}=\frac{-2.5×1{0}^{-7}}{2×1{0}^{-9}}V=-125V$
（2）BC間的電勢(shì)差為：
U_BC$\frac{{W}_{BC}}{q}=\frac{-4×1{0}^{-7}}{2×1{0}^{-9}}V=-200V$
ϕ_B-ϕ_C=U_BC
ϕ_C=200V
（3）CB間的電勢(shì)差為：U_CB=-U_BC=200V
電場(chǎng)力做功為：△E_P=-W_電=q．U_BC=200×2×10^-9=4×10^-7J   所以電勢(shì)能的變化量為4×10^-7  J
答：（1）求A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差U_AC為-125V
（2）若ϕ_B=0，則ϕ_C=200V
（3）電荷從C移到B，電勢(shì)能的變化量為4×10^-7  J

點(diǎn)評(píng) 該題考查電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，掌握好靜電力做功的公式W=qU，這只是其中一個(gè)，另外要掌握W=qEd，基礎(chǔ)題