Question

5．在电场中把电量为2.0×10^-9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.6×10^-7 J，再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10^-7 J．
（1）求A、C两点间电势差
（2）电荷从A经B移到C，电势能怎样变化的．

Answer 1

分析 （1）根据电势差的定义：U=$\frac{W}{q}$，求解A、B两点间和B、C两点间的电势差．U_AC=U_AB+U_BC，进而求出AC之间的电势差．
（2）根据电场力做正功，电势能减少，电场力做负功时电势能增加，分析电势能的变化情况．

解答 解：（1）AB间的电势差为 U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{1.6×1{0}^{-7}}{2.0×1{0}^{-9}}$V=80V
BC间的电势差为 U_BC=$\frac{{W}_{BC}}{q}$=$\frac{-4.0×1{0}^{-7}}{2.0×1{0}^{-9}}$V=-200V
则AC间的电势差  U_AC=U_AB+U_BC=-120V          
（2）电荷从A点移到B点，电场力做正功1.6×10^-7 J，则电荷的电势能减少了1.6×10^-7 J．从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10^-7 J．则电荷的电势能增加了4.0×10^-7 J．
答：
（1）A、C两点间电势差是-120V．
（2）电荷从A经B移到C，电荷的电势能先减少了1.6×10^-7 J，后增加了4.0×10^-7 J．

点评 解决本题的关键要掌握电势差与电场力做功的关系、电场力做功与电势能变化的关系，可与重力做功和重力势能变化的关系进行类比理解．