Question

14．在電場中一條電場線上有A、B兩點，如圖所示．若將一負電荷q=2.0×10^-7C，從A點移至B點，電荷克服電場力做功4.0×10^-4J．試求：
（1）電場方向；
（2）A、B兩點的電勢差，哪一點電勢高？
（3）在這一過程中，電荷的電勢能怎樣變化？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電場力做功正負得出電場力的方向，再確定電場方向．
（2）由公式 U_AB=$\frac{W}{q}$求電勢差．沿著電場線方向電勢降低．來判斷電勢的高低．
（3）電場力做負功時電荷的電勢能增加．

解答 解：（1）根據(jù)題意得一負電荷 q=2.0×10^-7C，從A點移至B點，電荷克服電場力做功4.0×10^-4J．即電場力做負功．所以電場力的方向是從B指向A，由于是負電荷，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點電勢較高，A、B兩點的電勢差為：
U=$\frac{W}{q}$=$\frac{-4.0×1{0}^{-4}}{-2×1{0}^{-7}}$V=2000V
（3）根據(jù)電場力做功量度電勢能的變化得從A點移至B點，電荷克服電場力做功為4.0×10^-4J，所以電荷的電勢能增加4.0×10^-4J．
答：（1）電場方向是A指向B．
（2）A、B兩點的電勢差是2000V，A點電勢較高．
（3）電荷的電勢能增加4.0×10^-4J．

點評 本題要抓住電場力是一種力，具有力的共性，電場力可以做功，電場力與力學中重力相似．根據(jù)U=$\frac{W}{q}$求電勢差時式中各量均代符號運算．