Question

9．將帶電荷量為1×10^-8C的電荷，從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功5×10^-6J．（取無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)）求：
（1）電荷的電勢(shì)能是增加還是減��？電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能是多大？
（2）A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？
（3）若把帶電荷量為2×10^-8C的電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？電場(chǎng)力做了多少功？

Answer 1

分析 取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零．根據(jù)電場(chǎng)力做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)電勢(shì)能增加．根據(jù)電勢(shì)公式、電場(chǎng)力做功和功能關(guān)系進(jìn)行分析和計(jì)算．

解答 解：（1）電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服靜電力做功5×10^-6J，電荷的電勢(shì)能增加；無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，則電荷在A點(diǎn)具有5×10^-6J的電勢(shì)能，
（2）A點(diǎn)的電勢(shì)為：φ_A=$\frac{{E}_{PA}}{q}$=$\frac{5×1{0}^{-6}}{1×1{0}^{-8}}$V=500V；
（3）電荷量為2×10^-8 C的電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)，無(wú)限遠(yuǎn)與A點(diǎn)間的電勢(shì)差不變，即為500V；則靜電力做功，為：
W=q′U_∞A=2×10^-8×（0-500）J=-1×10^-5J；
答：（1）電荷的電勢(shì)能是增加，電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能是5.0×10^-6 J；
  （2）A點(diǎn)的電勢(shì)是500V；
   （3）A點(diǎn)的電勢(shì)是500V，電場(chǎng)力做了-1.0×10^-5 J．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減小量，同時(shí)結(jié)合電勢(shì)r 定義公式和電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差關(guān)系公式列式求解．