Question

17．有一電量為q=-2×10^-6C的點電荷．從電場中的A點移動到B點時，克服靜電力做功為6×10^-4J．從B點移動到C點時靜電力做功9×10^-4J．求：
（1）以B為零勢能點，電荷在A點的電勢能EP_A是多少？
（2）以C為零勢能點，電荷在A點的電勢能EP_A又是多少？
（3）比較A、B、C三點處的電勢高低．

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，即可確定A與C點的電勢能．
（3）根據(jù)電勢差的定義公式U=$\frac{W}{q}$求解各點間的電勢差，并進一步比較A、B、C三點處的電勢高低．

解答 解：（1）電荷由A移向B克服靜電力做功6×10^-4J，即靜電力做負功6×10^-4J，電荷的電勢能增大6×10^-4J，所以若以B為零勢能點，電荷在A點的電勢能是-6×10^-4 J；
（2）從A點移動到B點時，克服靜電力做功為6×10^-4J．從B點移動到C點時靜電力做功9×10^-4J，電荷的電勢能減小9×10^-4J，所以從A點移動到C點時，靜電力做功為3×10^-4J．若以C為零勢能點，電荷在A點的電勢能是-3×10^-4J．
（3）W_AB=-6×10^-4 J，
U_AB=$\frac{WAB}{q}$=$\frac{-6×10-4}{-3×10-6}$ V=200 V
U_BC=$\frac{WBC}{q}$=$\frac{9×10-4}{-3×10-6}$ V=-300 V，
U_CA=U_CB+U_BA=-U_BC+（-U_AB）=300 V-200 V=100 V．
所以C點的電勢最高，B點的電勢最低，即φ_C＞φ_A＞φ_B
答：（1）以B為零勢能點，電荷在A點的電勢能是-6×10^-4J；
（2）以C為零勢能點，電荷在A點的電勢能是-3×10^-4J；
（3）A、B、C三點處的電勢高低關(guān)系為φ_C＞φ_A＞φ_B．

點評 該題考查電勢能的計算以及電場力做功與電勢能改變的關(guān)系，解答本題關(guān)鍵是明確電勢差和電勢的定義，記住定義公式，基礎(chǔ)問題．