Question

5．在電場中把電量為2.0×10^-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功1.6×10^-7 J，再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場力做功4.0×10^-7 J．
（1）求A、C兩點(diǎn)間電勢差
（2）電荷從A經(jīng)B移到C，電勢能怎樣變化的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電勢差的定義：U=$\frac{W}{q}$，求解A、B兩點(diǎn)間和B、C兩點(diǎn)間的電勢差．U_AC=U_AB+U_BC，進(jìn)而求出AC之間的電勢差．
（2）根據(jù)電場力做正功，電勢能減少，電場力做負(fù)功時(shí)電勢能增加，分析電勢能的變化情況．

解答 解：（1）AB間的電勢差為 U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{1.6×1{0}^{-7}}{2.0×1{0}^{-9}}$V=80V
BC間的電勢差為 U_BC=$\frac{{W}_{BC}}{q}$=$\frac{-4.0×1{0}^{-7}}{2.0×1{0}^{-9}}$V=-200V
則AC間的電勢差  U_AC=U_AB+U_BC=-120V          
（2）電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做正功1.6×10^-7 J，則電荷的電勢能減少了1.6×10^-7 J．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場力做功4.0×10^-7 J．則電荷的電勢能增加了4.0×10^-7 J．
答：
（1）A、C兩點(diǎn)間電勢差是-120V．
（2）電荷從A經(jīng)B移到C，電荷的電勢能先減少了1.6×10^-7 J，后增加了4.0×10^-7 J．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要掌握電勢差與電場力做功的關(guān)系、電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，可與重力做功和重力勢能變化的關(guān)系進(jìn)行類比理解．