题目内容

17.如图,已知电荷放q=3.0×10-10C的电荷,从A点移到B点,电场力做了6.0×10-8J的功.问:
(1)A、B两点的电势差是多少?
(2)电荷在A、B哪点的电势高?标出电场的方向.
(3)在B点的电势能为EpB=6.0×10-8J,电荷在A点的电势能为多少?

分析 (1)根据电势差的定义式U=$\frac{W}{q}$求A、B两点的电势差.
(2)根据电势差的正负分析电势的高低.根据顺着电场线方向电势降低,判断电场的方向.
(3)根据电场力做功的多少,分析电荷从A移到B时电势能的变化,从而求出电荷在A点的电势能.

解答 解:(1)A、B两点的电势差为:
UAB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{6×1{0}^{-8}}{3×1{0}^{-10}}$V=200V
(2)由于UABAB>0,所以φA>φB,即电荷在A点的电势高,电场方向由A→B,如图.
(3)电荷从A点移到B点,电场力做了6.0×10-8J的功,则电势能减少了6.0×10-8J,所以电荷在A点的电势能为:
EpA=WAB+EpB=6.0×10-8J+6.0×10-8J=1.2×10-7J
答:(1)A、B两点的电势差是200V.
(2)电荷在A点的电势高,电场的方向如图.
(3)在B点的电势能为EpB=6.0×10-8J,电荷在A点的电势能为1.2×10-7J.

点评 解决本题的关键要明确电场力做功与电势差的关系、电场力做功与电势能变化的关系,可用类比的方法理解电场力做功与电势能变化的关系.

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