將一個(gè)電荷量為-2×10-8 C的點(diǎn)電荷,從零電勢點(diǎn)S移到M點(diǎn)要反抗電場力做功4×10-8 J,則M點(diǎn)電勢φm=________,若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn),電場力做功14×10-8 J,則N點(diǎn)電勢φn=________,MN兩點(diǎn)間的電勢差UMN=________.

解析:本題可以根據(jù)電勢差和電勢的定義式解決,一般有下列三種解法:

    解法一:嚴(yán)格按各量的數(shù)值正負(fù)代入公式求解.

    由WSM=qUSM得:

    USM=V=2 V

    而USMSm

    所以φMS-USM=(0-2) V=-2 V

    由WMN=qUMN得:

    UMN==-7 V

    而UMNMN

    所以φNM-UMN=[-2-(-7)] V=5 V.

    解法二:不考慮各量的正負(fù),只是把各量數(shù)值代入公式求解,然后再用其他方法判斷出要求量的正負(fù).

    由WSM=QUSM

    WSM=V=2 V

    因?yàn)殡妶隽ψ鲐?fù)功,所以負(fù)電荷q受的電場力方向與移動(dòng)方向大致相反,則場強(qiáng)方向與移動(dòng)方向大致相同,故φSM,而φS=0,故φM=-2 V.

    同理可知:UMN=7 V,φN=5 V.

    解法三:整體法:求N點(diǎn)電勢時(shí)把電荷從S點(diǎn)移到M點(diǎn)再移到N點(diǎn),看成一個(gè)全過程,在這個(gè)過程中,由S到N電場力做的總功等于各段分過程中電場力做功的代數(shù)和.即WSN=WSM+WMN=(-4×10-8+14×10-8)J=10×10-8 J.

    由WSN=qUSN得:

     USN==-5 V.

    而φS=0,所以φN=5 V.

答案:-2 V   5 V     -7 V

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