Question

如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r₁＜r₂．求：

（l）a、b两点哪点电势高？

（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？

（3）若a、b两点问的电势差为100V，将电荷量为3.2×10^﹣19C由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？

Answer

（1）a点的电势较高．

（2）负电荷在b点电势能较大．

（3）将电荷量为3.2×10﹣19C由a点移到b点是克服电场力做功3.2×10﹣17J．

【解析】【解析】
（1）由正点电荷的等势面特点可知，越靠近正点电荷，电势越高，则知a点的电势较高．

（2）由上可知 φa＞φb，则a、b间电势差 Uab＞0，当把负电荷从a点移往b点，电场力做功 Wab=qUab＜0，电场力做负功，电势能增加，故负电荷在b点电势能较大．

（3）若Uab=100V，二价负离子电量 q=﹣2×1.6×10﹣19C，将该离子从a点移往b点，电场力做功为：

Wab=qUab=﹣3.2×10﹣17J，

即克服电场力做功3.2×10﹣17J

答：（1）a点的电势较高．

（2）负电荷在b点电势能较大．

（3）将电荷量为3.2×10﹣19C由a点移到b点是克服电场力做功3.2×10﹣17J．

【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．

【专题】计算题；定量思想；模型法；电场力与电势的性质专题．

【分析】（1）沿着电场线的方向电势逐渐降低，点电荷周围的等势面是一簇簇球面．根据这一规律判断a、b两点的电势关系．

（2）根据负电荷在电势高处电势能小、在电势低处电势能大，分析电势能的大小．

（3）根据W=qU求出电场力所做的功，将q的正负，电势差的正负代入计算

【点评】解决本题的关键知道沿着电场线的方向电势逐渐降低．以及掌握电场力做功的方法，一、直接运用W=qU计算，将q的正负，电势差的正负代入计算．二、先判断出电场力做正功还是负功，然后运用W=qU求出做功的大小，只代数值．