Question

電場中某一電場線為一直線，線上有A、B、C三個點，把電荷q₁=10^-8C從B點移到A點時電場力做了10^-7J的功；電荷q₂=-10^-8C，在B點的電勢能比在C點時大10^-7J，那么：
（1）比較A、B、C三點的電勢高低，由高到低的排序是

φ_C＞φ_B＞φ_A．

；
（2）A、C兩點間的電勢差是

-20

V；
（3）若設B點的電勢為零，電荷q₂在A點的電勢能是

1×10^-7

 J．

Answer 1

分析：（1）根據電勢差的定義式U=

W

q

，求出BA間和BC間電勢差，即可比較三點電勢的高低；
（2）A、C兩點間的電勢差U_AC=U_AB+U_BC．
（3）設B點的電勢為零，確定出A點的電勢，由E_p=qφ公式求出電荷q₂在A點的電勢能．

解答：解：（1）根據電勢差的定義式U=

W

q

得
BA間電勢差U_BA=

WBA

q1

=

10-7

10-8

V=10V，說明B點的電勢比A點高10V；
BC間電勢差U_BC=

WBC

q2

=

10-7

-10-8

V=-10V，說明B點的電勢比C點低10V
故A、B、C三點的電勢高低順序是：φ_C＞φ_B＞φ_A．
（2）A、C兩點間的電勢差U_AC=U_AB+U_BC=-10V-10V=-20V
（3）設B點的電勢為零，A點的電勢為φ_A=-10V
電荷q₂在A點的電勢能是E_p=q₂φ_A=-10^-8×（-10）J=1×10^-7J
故答案為：
（1）φ_C＞φ_B＞φ_A．
（2）-20
（3）1×10^-7

點評：本題的解題關鍵是掌握電勢差的定義式U=

W

q

，并能正確運用．也可以推論：正電荷在電勢高處電勢能大，負電荷在電勢高處電勢能小，判斷電勢高低．