Question

17．如圖，已知電荷放q=3.0×10^-10C的電荷，從A點移到B點，電場力做了6.0×10^-8J的功．問：
（1）A、B兩點的電勢差是多少？
（2）電荷在A、B哪點的電勢高？標出電場的方向．
（3）在B點的電勢能為E_pB=6.0×10^-8J，電荷在A點的電勢能為多少？

Answer 1

分析 （1）根據電勢差的定義式U=$\frac{W}{q}$求A、B兩點的電勢差．
（2）根據電勢差的正負分析電勢的高低．根據順著電場線方向電勢降低，判斷電場的方向．
（3）根據電場力做功的多少，分析電荷從A移到B時電勢能的變化，從而求出電荷在A點的電勢能．

解答 解：（1）A、B兩點的電勢差為：
U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{6×1{0}^{-8}}{3×1{0}^{-10}}$V=200V
（2）由于U_AB=φ_A-φ_B＞0，所以φ_A＞φ_B，即電荷在A點的電勢高，電場方向由A→B，如圖．
（3）電荷從A點移到B點，電場力做了6.0×10^-8J的功，則電勢能減少了6.0×10^-8J，所以電荷在A點的電勢能為：
E_pA=W_AB+E_pB=6.0×10^-8J+6.0×10^-8J=1.2×10^-7J
答：（1）A、B兩點的電勢差是200V．
（2）電荷在A點的電勢高，電場的方向如圖．
（3）在B點的電勢能為E_pB=6.0×10^-8J，電荷在A點的電勢能為1.2×10^-7J．

點評 解決本題的關鍵要明確電場力做功與電勢差的關系、電場力做功與電勢能變化的關系，可用類比的方法理解電場力做功與電勢能變化的關系．