Question

19．如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，φ_A=5V，φ_B=0，φ_C=2V，将q=-6×10^-6C的点电荷由A点移动到B点，
（1）电场力做什么功？做多少功？电势能变化了多少？
（2）再将该电荷由B点移到C点，电场力做什么功？做多少功？电势能变化多少？

Answer 1

分析 根据A、B、C三点电势高低，可判断出电场线的方向．根据公式W=qU求出电场力做功．根据电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大，分析电势能的变化．

解答 解：由题可知电势φ_A＞φ_C＞φ_B，而沿电场线的方向电势降低．则电场线的方向由A指向B．
（1）AB两点间电势差U₁=5V，负电荷受电场力的方向由B指向A，电荷从A移到B点的过程中，电场力做负功，电荷的电势能增大．
   W₁=U₁q=-3×10^-5J，电势能增大了3×10^-5J
（2）BC两点间电势差U₂=2V，负电荷受电场力的方向由B指向C，电荷从B移到C点的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小．
W₂=U₂q=1.2×10^-5J，电势能减小了1.2×10^-5J．
答：（1）电荷从A移到B点的过程中，电场力做3×10^-5J的负功，电势能增大了3×10^-5J．
    （2）将该电荷由B移到C点，电场力做1.2×10^-5J的正功，电势能减小了1.2×10^-5J．

点评 对于电场力做功的计算，可以先判断正负，后计算功的大小，也根据公式W_AB=qU_AB，将电荷量q、电势差U_AB的符号一并代入计算，根据W_AB的正负判断电场力做功的正负．