题目内容
有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J.从B点移到C点电场力做功9×10-4J.求:
(1)AB间电势差UAB和CA间电势差UCA;
(2)φB=0时,则A点的电势φA及电势能EA.
(1)AB间电势差UAB和CA间电势差UCA;
(2)φB=0时,则A点的电势φA及电势能EA.
分析:(1)负电荷从A移到B点的过程,电荷克服电场力做功,A点的电势高于B点的电势.从B点移到C点,电场力对电荷做正功,B点的电势低于C点的电势.根据电势差公式U=
,分别求出A、B间与C、A间的电势差.
(2)根据电势差UAB=φA-φB,求出A的电势;据电场力做功和电势能的关系即可求解.
| W |
| q |
(2)根据电势差UAB=φA-φB,求出A的电势;据电场力做功和电势能的关系即可求解.
解答:解:(1)负电荷从A移到B点的过程,电荷克服电场力做功,从B点移到C点电场力做功9×10-4J
据电势差的定义式:UAB=
=
=200V,
UBC=
=
=-300V
又因为:UCA=φC-φA=(φC-φB)-(φB-φA)=UCB-UBA=300V-200V=100V
(2)因B点为0电势点,根据电势差公式UAB=φA-φB,
所以φA=UAB +φB=200V
B点电势能为零,从A到B电场力做负功,电势能增加,所以A点电势能为-6×10-4J.
答:(1)AB间电势差为200V和CA间电势差100V;(2)φB=0时,则A点的电势为200V及电势能-6×10-4J.
据电势差的定义式:UAB=
| wAB |
| q |
| -6×10-4 |
| -3×10-6 |
UBC=
| WBC |
| q |
| 9×10-4 |
| -3×10-6 |
又因为:UCA=φC-φA=(φC-φB)-(φB-φA)=UCB-UBA=300V-200V=100V
(2)因B点为0电势点,根据电势差公式UAB=φA-φB,
所以φA=UAB +φB=200V
B点电势能为零,从A到B电场力做负功,电势能增加,所以A点电势能为-6×10-4J.
答:(1)AB间电势差为200V和CA间电势差100V;(2)φB=0时,则A点的电势为200V及电势能-6×10-4J.
点评:本题要注意运用公式U=
,公式U中U、W、q三个量可都代代数值,灵活应用电势差与电势的关系和电场力做功与电势能的关系.
| W |
| q |
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