Question

【題目】在電場中的一條電場線上有A、B兩點(diǎn)，如圖所示．若將一負(fù)電荷q＝2.0×10－7 C，從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電荷克服電場力做功4.0×10－4 J．試求：

(1)電場方向；

(2)A、B兩點(diǎn)的電勢差，哪一點(diǎn)電勢高？

(3)在這一過程中，電荷的電勢能怎樣變化？

(4)如在這一電場中有另一點(diǎn)C，已知UAC＝500 V，若把這一負(fù)電荷從B移至C電場力做多少功？是正功還是負(fù)功？

Answer 1

【答案】（1）電場方向是A指向B；

（2）A點(diǎn)電勢較高，A、B兩點(diǎn)的電勢差是2000V

（3）在這一過程中，電荷的電勢能增加4.0×10﹣4J．

（4）如在這一電場中有另一點(diǎn)C，已知UAC=500V，若把這一負(fù)荷從B移至C電場力做正功，大小是3×10﹣4J．

【解析】試題分析：根據(jù)電場力做功得出電場力的方向，再確定電場方向．

沿著電場線方向電勢降低．

根據(jù)U=求出A、B兩點(diǎn)的電勢差．

根據(jù)電場力做功量度電勢能的變化求解．

解：（1）根據(jù)題意得一負(fù)電荷q=﹣2.0×10﹣7C，從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電荷克服電場力做功4.0×10﹣4J．即電場力做負(fù)功．

所以電場力的方向是從B指向A，由于是負(fù)電荷，所以電場方向是A指向B．

（2）由于電場方向是A指向B，所以A點(diǎn)電勢較高．根據(jù)U=得A、B兩點(diǎn)的電勢差為：

UAB===2000V

（3）根據(jù)電場力做功量度電勢能的變化得從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電荷克服電場力做功為4.0×10﹣4J，所以電勢能增加4.0×10﹣4J．

（4）已知UAC=500V，而UAB=2000V，

所以UBC=﹣1500V，

所以WBC=qUBC=﹣2.0×10﹣7C×（﹣1500V）=3×10﹣4J，即電場力做正功．

答：（1）電場方向是A指向B；

（2）A點(diǎn)電勢較高，A、B兩點(diǎn)的電勢差是2000V

（3）在這一過程中，電荷的電勢能增加4.0×10﹣4J．

（4）如在這一電場中有另一點(diǎn)C，已知UAC=500V，若把這一負(fù)荷從B移至C電場力做正功，大小是3×10﹣4J．