在匀强电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功4×10-7J.再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功-6.0×10-7J.求:
(1)A、B、C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(3)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C,静电力做多少功?
【答案】
分析:(1)正电荷从高电势到低电势,电场力做正功,电势能减小;相反则是增加.若是负电荷从高电势到低电势,则电势能增加;
(2)根据U=
,求解两点间的电势差.
(3)根据W
AC=qU
AC,可求出负电荷从A点移到C点,静电力做的功;
解答:解:(1)正电荷从A点移到B点,静电力做正功,则A的电势高于B电势;
正电荷从B点移到C点,静电力做负功,则C的电势高于B电势;
由据U=
求得:U
AB<U
BC.所以C的电势高于A电势.故A、B、C三点中C电势最高,B电势最低.
(2)2.0×10
-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功1.5×10
-7J,
则有:U
AB=
=
V=200V
2.0×10
-9C的正电荷从B点移到C点,静电力做功为-6.0×10
-7J,
则有:U
BC=
=
V=-300V
故U
AC=U
AB+U
BC=-100V
(3)把-1.5×10
-9C的电荷从A点移到C,静电力做功为W
AC=qU
AC=-1.5×10
-9×(-100)J=1.5×10
-7J
答:
(1)A、B、C三点中C电势最高,B电势最低.
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是200V、-300V、-100V.
(3)把-1.5×10
-9C的电荷从A点移到C,静电力做功为1.5×10
-7J.
点评:本题要掌握电势差的定义式U=
,应用时要注意电荷的移动方向,各量均要带符号进行计算.