Question

17．一条平直的电场线上有A、B、C三点，把m=2×10^-9kg，q=-2×10^-9C的粒子从A点移到B点，电场力做1.5×10^-7J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做功-4×10^-7J，求：
（1）粒子从A点移到C点的电势能变化
（2）电势差U_AB
（3）C点的电势（以A点的电势为零）

Answer 1

分析 根据电场力做功与电势能的关系可明确电势能；
根据电场力做功与电势差的关系，结合W=qU求出两点间的电势差．根据电势与电势差的定义可求得C点的电势．

解答 解：（1）AC过程电势能的变化等于电场力所做的功，由A到C电场力做功为：
W_AC=W_AB+W_BC=1.5×10^-7J-4×10^-7J=-2.5×10^-7J；
负号说明电势能增加；
（2）AB两点间的电势差为：${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{1.5×1{0}^{-7}}{-2×1{0}^{-9}}V=-75V$；
（2）BC两点间的电势差为：${U}_{BC}=\frac{{W}_{BC}}{q}=\frac{-4×1{0}^{-7}}{-2×1{0}^{-9}}=200V$，
则AC间的电势差为：U_AC=U_AB+U_BC=-75+200V=125V．
以A点电势为零，则C点的电势为-125V
答：（1）粒子从A点移到C点的电势能增加了2.5×10^-7J
（2）电势差U_AB为75V；
（3）C点的电势为-125V；

点评 解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系，在运用W=qU计算时，注意W的正负、q的正负、U的正负均需代入计算．