题目内容
【题目】已知,规定离场源电荷无穷远处电势为零之后,在点电荷电场中电势φ与场源电荷电荷量Q及离点电荷的距离之间的关系为φ=k ,其中k为静电力常量,k=9.0×109N·m2/C2.如图所示,某处固定一带电量为Q=+1×10-6C,可看做点电荷的带电小球,另一电荷量为q=+4×10-12C的试探电荷从电场中A点沿曲线(图中实线)运动到B点,已知A、B两点与带电小球球心之间的距离分别为rA=20cm,rB=10cm.求:
(1)A、B间的电势差UAB;
(2)从A到B过程中,试探电荷电势能的变化量.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)根据点电荷电势公式,可得A、B两点的电势分别为:
A、B间的电势差为:UAB=φA-φB=4.5×104-9×104=-4.5×104V
(2)设从A到B过程中电势能变化量为ΔEp
根据电场力做功与电势能变化的关系有:ΔEp=-WE=-qUAB
代入数值得:ΔEp=-4×10-12×(-4.5×104) J=1.8×10-7J.
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