题目内容
(9分)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。
(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两点间的电势差为100V,将二价负离子由a点移到b点时电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功?做功多少?
【答案】
(1)a点的电势较高(2)b点电势能较大(3)3.2×10-17J
【解析】(1)由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高 (2分)
(2)由于 ,所以 ,当把负电荷从a点移往b点时,
,电场力做负功,电势能增加,
负电荷在b点电势能较大 (3分)
(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
Wab= qUab=-3.2×10-17J,
即克服电场力做功 3.2×10-17J (3分)
本题考查电势差和电势的关系,由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高,由于a点电势较高,ab两点电势差大于零,当把负电荷从a点移往b点时,电场力做负功,电势能增大,所以负电荷在b点电势能较大,由电场力做功的公式W=qU可求得克服电场力做功大小
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