Question

18．將帶電荷量為1×10^-8C的電荷，從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點，要克服電場力做功1×10^-6J．問：
（1）電荷的電勢能是增加還是減小？電荷在A點具有多少電勢能？
（2）A點的電勢是多少？
（3）若把帶電荷量為2×10^-8C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點，電場力做多少功？（取無限遠(yuǎn)處為電勢零點）

Answer 1

分析 取無限遠(yuǎn)處電勢為零．根據(jù)電場力做正功時，電荷的電勢能減小，電場力做負(fù)功時電勢能增加．根據(jù)電勢公式、電場力做功和功能關(guān)系進行分析和計算．

解答 解：（1）電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點，要克服靜電力做功1×10^-6J，電荷的電勢能增加；無限遠(yuǎn)處電勢能為零，則電荷在A點具有1×10^-6J的電勢能，
（2）A點的電勢為：φ_A=$\frac{{E}_{PA}}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-6}}{1×1{0}^{-8}}$V=100V；
（3）電荷量為2×10^-8 C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點時，無限遠(yuǎn)與A點間的電勢差不變，則靜電力做功，為：
W=q′U_∞A=2×10^-8×（0-100）J=-2×10^-6J
答：（1）電荷的電勢能是增加，電荷在A點具有1×10^-6J電勢能；
（2）A點的電勢是100V
（3）電場力做-2×10^-6J．

點評 本題關(guān)鍵明確電場力做的功等于電勢能的減小量，同時結(jié)合電勢r 定義公式和電場力做功與電勢差關(guān)系公式列式求解．