Question

17．一條平直的電場線上有A、B、C三點，把m=2×10^-9kg，q=-2×10^-9C的粒子從A點移到B點，電場力做1.5×10^-7J的正功，再把該電荷從B點移到C點，電場力做功-4×10^-7J，求：
（1）粒子從A點移到C點的電勢能變化
（2）電勢差U_AB
（3）C點的電勢（以A點的電勢為零）

Answer 1

分析 根據電場力做功與電勢能的關系可明確電勢能；
根據電場力做功與電勢差的關系，結合W=qU求出兩點間的電勢差．根據電勢與電勢差的定義可求得C點的電勢．

解答 解：（1）AC過程電勢能的變化等于電場力所做的功，由A到C電場力做功為：
W_AC=W_AB+W_BC=1.5×10^-7J-4×10^-7J=-2.5×10^-7J；
負號說明電勢能增加；
（2）AB兩點間的電勢差為：${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{1.5×1{0}^{-7}}{-2×1{0}^{-9}}V=-75V$；
（2）BC兩點間的電勢差為：${U}_{BC}=\frac{{W}_{BC}}{q}=\frac{-4×1{0}^{-7}}{-2×1{0}^{-9}}=200V$，
則AC間的電勢差為：U_AC=U_AB+U_BC=-75+200V=125V．
以A點電勢為零，則C點的電勢為-125V
答：（1）粒子從A點移到C點的電勢能增加了2.5×10^-7J
（2）電勢差U_AB為75V；
（3）C點的電勢為-125V；

點評 解決本題的關鍵掌握電場力做功與電勢差的關系，在運用W=qU計算時，注意W的正負、q的正負、U的正負均需代入計算．