Question

12．帶電量為1.0×10^-2C的粒子，在電場中先后飛經(jīng)A，B兩點(diǎn)，飛經(jīng)A點(diǎn)時的動能為100J，飛經(jīng)B點(diǎn)時的動能為40J，已知A點(diǎn)的電勢為-700V，如圖所示，求：
（1）電荷從A到B電場力做多少功？
（2）帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能是多少？
（3）B點(diǎn)的電勢是多少？

Answer 1

分析 （1）帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中電場力做功等于動能的增加．
（2）由E_p=qφ求解帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能．
（3）由W=qU_AB求出A、B兩點(diǎn)的電勢差．結(jié)合A點(diǎn)的電勢為-700伏，求出B點(diǎn)的電勢．

解答 解：（1）根據(jù)動能定理得到，帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中電場力做功等于動能的增大，則電場力做功為：
W=E_kB-E_kA=40J-100J=-60J，
（2）帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能：
E_pA=qφ_A=1.0×10^-2×（-700）V=-7J
（3）A、B間的電勢差為：
U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-60}{1×1{0}^{-2}}$=-6000V
而 U_AB=φ_A-φ_B得，B點(diǎn)的電勢為：
φ_B=φ_A-U_AB=-700V+6000V=5300V
答：（l）電荷從A到B電場力做功為-60J．
（2）帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能是-7J．
（3）B點(diǎn)的電勢是5300V．

點(diǎn)評 帶電粒子在電場中運(yùn)動時，若只有電場力，其電勢能與動能的總量守恒．求解電勢差時，公式中各量要代入符號一并計算．