Question

14．如图所示，电场中同一条电场线上有A、B两点，A、B两点的电势差U_AB=100V，将电荷量q=5.0×10^-9 C的正点电荷从A点移到B点，求：
（1）此过程中电场力做的功；
（2）从A点到B点，该点电荷的电势能如何变化？变化多少？
（3）若A点的电势ϕ_A=60V，则该点电荷在B点的电势能多大？

Answer 1

分析 （1）根据公式W_AB=qU_AB求电场力做功．
（2）电场力做功多少，电荷的电势能就减少多少．
（3）根据电势差与电势的关系，求出B点的电势，由E_p=qφ求该点电荷在B点的电势能．

解答 解：（1）此过程中电场力做的功为：W_AB=qU_AB=5.0×10^-9×100J=5╳10^-7J
（2）从A点到B点，电场力做5╳10^-7J的正功，则该点电荷的电势能减少5╳10^-7J．
（3）由U_AB=ϕ_A-ϕ_B，得：ϕ_B=ϕ_A-U_AB=60V-100V=-40V
则该点电荷在B点的电势能为：E_pB=qϕ_B=5.0×10^-9×（-40）J=-2╳10^-7J．
答：（1）此过程中电场力做的功为5╳10^-7J．
（2）从A点到B点，该点电荷的电势能减少5╳10^-7J．
（3）该点电荷在B点的电势能为-2╳10^-7J．

点评 本题考查电场力做功的计算和分析电场力做功与电势能变化的能力．电场力做功公式W=qU应用时，一般各量均代入符号计算，根据计算结果的正负，确定正功还是负功．