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、BC间的电势差;
(2)如取A点电势为零,电荷在B、C两点的电势能.
(1)AB、BC间的电势差;
(2)如取A点电势为零,电荷在B、C两点的电势能.
分析:(1)根据电势差公式U=
,分别求出A、B间与B、C间的电势差.AC间的电势差等于AB间电势差与BC间电势差之和.
(2)取A点电势为零,根据电场力做功等于电势能的减少,由功能关系求解电荷在B、C两点的电势能.
| W |
| q |
(2)取A点电势为零,根据电场力做功等于电势能的减少,由功能关系求解电荷在B、C两点的电势能.
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,可见负电荷从电势高处移至电势低处.即φA>φB
AB间的电势差为:UAB=
=
V=200V
负电荷从B移至C,电场力做正功,可见负电荷从电势低处移至电势高处,即φC>φB
BC间的电势差:UBC=-
=
V=-300V
(2)取A点电势为零,该点电荷在A点的电势能为0.电荷从A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J,则电荷的电势能增加6×10-4J,所以电荷在B点的电势能为:
EPB=6.0×10-4J;
电荷从B点移到C点电场力做功9×10-4J,电势能减少9×10-4J,则电荷在C点的电势能为:
EPC=EPB-9×10-4J=-3.0×10-4J.
答:(1)AB间的电势差为200V,BC间的电势差为-300V;
(2)如取A点电势为零,电荷在B的电势能为6.0×10-4J,在C的电势能为-3.0×10-4J
AB间的电势差为:UAB=
| WAB |
| q |
| -6×10-4 |
| -3×10-6 |
负电荷从B移至C,电场力做正功,可见负电荷从电势低处移至电势高处,即φC>φB
BC间的电势差:UBC=-
| WBC |
| q |
| 9×10-4 |
| -3×10-6 |
(2)取A点电势为零,该点电荷在A点的电势能为0.电荷从A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J,则电荷的电势能增加6×10-4J,所以电荷在B点的电势能为:
EPB=6.0×10-4J;
电荷从B点移到C点电场力做功9×10-4J,电势能减少9×10-4J,则电荷在C点的电势能为:
EPC=EPB-9×10-4J=-3.0×10-4J.
答:(1)AB间的电势差为200V,BC间的电势差为-300V;
(2)如取A点电势为零,电荷在B的电势能为6.0×10-4J,在C的电势能为-3.0×10-4J
点评:本题要注意运用公式U=
求解电势差时,公式U中U、W、q三个量可都代入符号,要注意电荷克服电场力做功,电场力做的是负功.
| W |
| q |
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