Question

5．在负点电荷C产生的电场中有M、N两点，己知将A、B两个负电荷（带电量Q_B＞Q_A） 从无穷远处分别移到M、N处的过程中克服电场力做功相同，若将这两电荷位置互换（即将电荷A移至位置N，电荷B移至位置M）．规定无穷远处为零电势参考位置，且忽略A、B电荷对C电荷产生电场的影响．则电荷A在N点电势能E_PA，电荷B在M点电势能E_PB关系正确的是（　　）

• A． E_PA＜E_PB
• B． E_PA=E_PB
• C． E_PA＞E_PB
• D． 无法确定

Answer 1

分析 根据电场力做功W=qU，分析M、N两点的电势关系．再根据电场力做功等于电势能的减少量列式，即可判断．

解答 解：据题，两个电荷未换之前，有：-Q_AU_∞M=-Q_BU_∞N，
又 U_∞M=φ_∞-φ_M=-φ_M，
U_∞N=φ_∞-φ_N=-φ_N，
联立得：Q_Aφ_M=Q_Bφ_N，
由于Q_B＞Q_A，因M和N为某一固定负点电荷C的电场中的两点，且选取无穷远处为零势点，则φ_M＜φ_N．
将这两电荷位置互换后，电荷A、B分别具有的电势能E_A和E_B为：
E_A=-Q_Aφ_N，
E_B=-Q_Bφ_M，
由于φ_N＜0，则得：E_PA＜E_PB．故A正确，BCD错误．
故选：A

点评 解决本题的关键是掌握电场力做功公式W=qU，知道电势差与电势的关系，通过列式进行定性分析．在解答的过程中要注意负电荷在电势为负的位置，电势能为正．