Question

16．已知兩個正點電荷A、B 的電量關(guān)系為Q_B=2Q_A，M和N為某一固定負點電荷C的電場中的兩點，電勢分別為φ_M，φ_N（選取無窮遠處為零勢點）．現(xiàn)將A、B兩電荷分別從無窮遠處移到M、N點，電場力做的功相同；若將這兩電荷互換位置后，A、B的電勢能分別為E_PA和E_PB（忽略電荷A、B對點電荷C的電場分布影響）．則有（　�。�

• A． E_PA＜E_PB
• B． E_PA＞E_PB
• C． ϕ_M＞ϕ_N
• D． ϕ_M＜ϕ_N

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．
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=4Q_Aφ_N，
由于φ_N＜0，則得：E_PA＞E_PB．故BD正確，AC錯誤．
故選：BD．

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．