Question

4．如图，在场强10³N/C的匀强电场中，点电荷q=+1c从A移动到B，AB相距L=1m，电场力做功为多少？电势能如何变化？电荷在B点具有的电势能多大？

Answer 1

分析 电场力所做的功W_AB由公式W_AB=qEd求解．电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加

解答 解：电场力为：$F=qE=1×1{0}_{\;}^{3}N=1{0}_{\;}^{3}N$
电场力做功为：$W=FLcos60°=1{0}_{\;}^{3}×1×\frac{1}{2}=500J$
电势能减少500J，
电势能具有相对性，电荷在B点的电势能与参考平面有关，若选A点为零势能点，则B点的电势能为：${E}_{pB}^{\;}=-500J$
答：电场力做功为500J，电势能减少500J，电荷在B点具有的电势能不确定，与零势能点的选择有关．

点评 与电势差有关的两个公式U=Ed和W=qU是考试的考试热点，U=Ed应用时要注意d是两点沿电场线方向的距离，往往不代符号运算；而W=qU应用时，各个量都要代入符号运算．