Question

带电+q小球位于贴近带电平行板上极板位置时具有的电势能是ε，取下极板电势为零．现将在上极板位置的中性球一分为二成AB两部分，分别带电为+q、-q．将B缓慢移动到贴近下极板位置，（不计AB间的库伦力、重力）则（　　）

• A、外力需做功ε
• B、外力需做功2ε
• C、B部分在下极板时具有的电势能是ε
• D、AB两部分增加的电势能为2ε

Answer 1

分析：求出从位置I移到位置Ⅱ的过程中电场力做功，即可求出电势能的变化．系统在位置Ⅰ时，总电势能为零，移动到无穷处时系统的电势能为零，即求出将杆从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中系统电势能的变化，得到电场力做功．

解答：解：带电+q小球位于贴近带电平行板上极板位置时具有的电势能是ε，两极板之间的电势差：U=

ε

q

；
A、B：B受到的电场力的方向向上，将B缓慢移动到贴近下极板位置电场力做负功，W=-qU=-ε；该过程中外力做功ε．故A正确，B错误；
C、下极板的电势为0，所以B部分在下极板时具有的电势能是0：故C错误；
D、AB两部分的总电量为0，所以将AB缓慢移动到贴近下极板位置的过程中，电场力做功的和为0．故D错误．
故选：A．

点评：要抓住在下极板位置时系统的电势能与无穷远处的电势能都为零，来分析电势能的变化．