Question

3．將一帶電量q=-3×10^-6C的點(diǎn)電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時克服電場力做功6×10^-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功9×10^-4J．分別求AB、BC、CA間電勢差并定性的在電場線上做出A、B、C三點(diǎn)的位置．

Answer 1

分析 負(fù)電荷從A移到B點(diǎn)的過程，電荷克服電場力做功，A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力對電荷做正功，B點(diǎn)的電勢低于C點(diǎn)的電勢．根據(jù)電勢差公式U=$\frac{W}{q}$，分別求出A、B間與B、C間的電勢差，再求出A、C間的電勢差．

解答 解：（1）負(fù)電荷從A移到B點(diǎn)的過程，電荷克服電場力做功，可見負(fù)電荷從電勢高處移至電勢低處．即φ_A＞φ_B
AB間的電勢差：U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{-6×1{0}^{-4}}{-3×1{0}^{-6}}V=200V$
負(fù)電荷從B移至C，電場力做正功，可見負(fù)電荷從電勢低處移至電勢高處，即φ_C＞φ_B
BC間的電勢差：U_BC=$\frac{{W}_{BC}}{q}=\frac{9×1{0}^{-4}}{-3×1{0}^{-6}}V=-300V$=-300V
AC間的電勢差：U_AC=φ_A-φ_C=φ_A-φ_B+φ_B-φ_C=U_AB+U_BC=-100V
U_CA=-U_AC=100V
答：分別求AB、BC、CA間電勢差分別為200V，-300V，100V，關(guān)系如圖

點(diǎn)評 本題要注意運(yùn)用公式U=$\frac{W}{q}$求解電勢差時，公式U中U、W、q三個量可都代入符號，根據(jù)求出的電勢差U的正負(fù)，判斷兩點(diǎn)間電勢的高低