Question

2．對于真空中電荷量為q的靜止點電荷而言，當選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時，離點電荷距離為r的位置的電勢為φ=$\frac{kq}{r}$（k為靜電力常量），如圖所示，兩電荷量大小均為Q的異種點電荷相距為d+R，現將一質子（電荷量為e）從兩電荷連線上的A點沿以負電荷為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點，在質子從A到C的過程中，系統(tǒng)電勢能的變化情況為（　�。�

• A． 減少$\frac{2kQeR}{5lhv1px^{2}-{R}^{2}}$
• B． 增加$\frac{2kQeR}{lnbpjrz^{2}+{R}^{2}}$
• C． 減少$\frac{2kQeR}{d（d+2R）}$
• D． 增加$\frac{2kQeR}{d（d+2R）}$

Answer 1

分析 根據題中信息φ=$\frac{kq}{r}$公式，分別求出質子在A點和C點的電勢，由公式E_p=qφ求解電勢能及其變化量．

解答 解：A點的電勢為：φ_A=-k$\frac{Q}{R}$+k$\frac{Q}pr5btzf$=kQ（$\frac{1}xbpjbll-\frac{1}{R}$）；
C點的電勢為：φ_C=-k$\frac{Q}{R}$+k$\frac{Q}{d+2R}$=kQ（$\frac{1}{d+2R}$-$\frac{1}{R}$）；
則A、C間的電勢差為：U_AC=φ_A-φ_C=kQ（$\frac{1}tthb1nd-\frac{1}{R}$）-kQ（$\frac{1}{d+2R}$-$\frac{1}{R}$）=$\frac{2kQR}{d（d+2R）}$；
質子從A移到C，電場力做功為 W_AC=eU_AC=$\frac{2kQeR}{d（d+2R）}$，是正功，所以質子的電勢能減少$\frac{2kQeR}{d（d+2R）}$；
故選：C

點評 本題是信息給予題，關鍵要讀懂題意，知道如何求解電勢，并掌握電場力做功公式和電場力做功與電勢能變化的關系．