Question

将带电荷量为6×10^﹣6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10^﹣5J的功，再从B移到C，静电力做了1.2×10^﹣5J的功．则

（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？

（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？

（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为多少？

Answer

（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共电势能增加1.8×10﹣5J．

（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为3×10﹣5J和1.8×10﹣5J．

（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为5V和3V．

【解析】

试题分析：（1）负电荷在电场力作用下发生位移，电场力做负功，则电荷的电势能增加．克服静电力做多少功，电势能就增加多少．相反，电场力做功多少，电荷的电势能就减少多少．根据电场力做功与电势能变化的关系求解．先求出电场力做功，再求解电势能的变化量．

（2）根据电势能的变化量，确定出电荷在B点和C点的电势能．

（3）根据公式φ=，代入数据计算电势．

【解析】
（1）负电荷从电场中的A点移动到B点，电场力做功为：WAB=﹣3×10﹣5J，电势能增加量为△EPAB=3×10﹣5J；

从B点移动到C点，电场力做了WBC=1.2×10﹣5J的功，电荷的电势能减小量△EPBC=1.2×10﹣5J，所以电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能增加量为：

△EPAC=△EPAB﹣△EPBC=3×10﹣5J﹣1.2×10﹣5J=1.8×10﹣5J．

（2）规定A点的电势能为零，从A点到B点，负电荷的电势能增加3×10﹣5J，可知B点的电势能为：EPB=3×10﹣5J；

电荷从A点到C点，电势能增加1.8×10﹣5J，则C点的电势能为：EPC=1.8×10﹣5J；

（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为：

φB==V=5V

φC==V=3V

答：（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共电势能增加1.8×10﹣5J．

（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为3×10﹣5J和1.8×10﹣5J．

（3）若A点为零电势点，则B、C两点的电势各为5V和3V．

【点评】电荷的电势能增加还是减少是由电场力做功的正负决定．就像重力做功与重力势能一样，求电势能，往往先求电势能的变化量，再求解某点的电势能．