Question

（10分）如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离。

（l）a、b两点哪点电势高？

（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？

（3）若a、b两点间的电势差大小为100V，将二价负离子由a点移到b点电场力对电荷做功多少？(二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０^－１９Ｃ)

 

Answer 1

【答案】

（1）a点的电势较高  （2）b点电势能较大  （3）３．２×１０^－１７Ｊ

【解析】本题综合考查了根据电场线分布情况判断粒子电势高点，电势能大小的方法，需要（1）画出正的点电荷形成电场的电场线和等势面分布，根据沿着电场线的方向电势降低可判断电势高低；（2）根据电场力做功与电势能的关系可判电势能的高低；（3）根据公式W_AB=U_ABq可求电场力的功．

（1）由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高  …………………………… 3分

（2）可知U_a>U_b，U_ab>0，当把负电荷从a点移往b点，

W_ab= qU_ab<0,电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大  ……… 3分

（3）若U_ab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０^－１９Ｃ，

将该离子从a点移往b点，电场力做功　

W_ab= qU_ab＝－３．２×１０^－１７Ｊ，         …………………………… 2分

即克服电场力做功为 ３．２×１０^－１７Ｊ        …………………………… 2分

思路拓展：做好本题的关键是理解：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加．此块涉及的物理量很多，在运用的时候需要注意一一对应，不要混淆了