Question

在電場中把2.0×10^-9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10^-7J．再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功為-4.0×10^-7J．
（1）A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？
（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？
（3）把-1.5×10^-9C的電荷從A點移到C點，靜電力做多少功？
（4）根據(jù)以上所得的結果，定性地畫出電場分布的示意圖，標出A、B、C三點可能的位置．

Answer 1

【答案】分析：（1）正電荷從高電勢到低電勢，電場力做正功，電勢能減小；相反則是增加．若是負電荷從高電勢到低電勢，則電勢能增加；
（2）根據(jù)U_Ac=，求解A、C兩點間的電勢差．
（3）根據(jù)W_AC=qU_AC，可求出負電荷從A點移到C點，靜電力做的功；
（4）電場線的疏密表示電場強弱，沿著電場線電勢降低．
解答：解：（1）正電荷從A點移到B點，靜電力做正功，則A的電勢高于B電勢；
正電荷從B點移到C點，靜電力做負功，則C的電勢高于B電勢；
由據(jù)U=求得：U_AB＜U_BC．所以C的電勢高于A電勢．
故A、B、C三點中C電勢最高，B電勢最低．
（2）2.0×10^-9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10^-7J，
則有：
2.0×10^-9C的正電荷從B點移到C點，靜電力做功為-4.0×10^-7J，
則有：
2.0×10^-9C的正電荷從A點到C點的過程中，電場力做功為-2.5×10^-7J，則有：
（3）-1.5×10^-9C的電荷從A點移到C點，靜電力做功W_AC=qU_AC=-1.5×10^-9×（-125）J=1.875×10^-7J   
（4）根據(jù)以上所得的結果，定性地畫出電場分布的示意圖，標出A、B、C三點可能的位置
答：（1）A、B、C三點中C電勢最高，B電勢最低．
（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是U_AB=75V；U_BC=-200V；U_AC=-125V；
（3）把-1.5×10^-9C的電荷從A點移到C點，靜電力做功1.875×10^-7J；
點評：電場力做功與重力做功類似只與位置有關，與路徑無關，電荷從A→B→C，電場力做功與從A→C電場力做功相同．