Question

4．将一电荷量q=-2.0×10^-6C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，克服电场力做功3.0×10^-4J，再将电荷从A点移至B点的过程中，电场力做功2.0×10^-4J，规定无穷远处的电势能为零．则（　　）

• A． 电荷在A点的电势能为-3.0×10^-4J
• B． A点的电势为-150V
• C． B点的电势为-50V
• D． 将电荷量为+2.0×10^-6的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电荷的电势能将增加1.0×10^-4J

Answer 1

分析 根据电场力做功得出A点的电势能，从而得出A点的电势，结合电场力做功得出A、B的电势差，从而得出B点的电势．通过电场力做功求解电势能的变化．

解答 解：A、将一电荷量为q=-2.0×10^-6C的点电荷从无穷远处移至电场中A点，克服电场力做功3.0×10^-4J，其电势能增加了3.0×10^-4J，可知电荷在A点的电势能 E_pA=3.0×10^-4J．故A错误．
B、A点的电势 φ_A=$\frac{{E}_{PA}}{q}$=$\frac{3×1{0}^{-4}}{-2×1{0}^{-6}}$V=-150V，故B正确．
C、AB间的电势差 U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{2×1{0}^{-4}}{-2×1{0}^{-6}}$V=-100V
根据U_AB=φ_A-φ_B知，φ_B=φ_A-U_AB=-150-（-100）V=-50V．故C正确．
D、B点与无穷远处间的电势差 U_B∞=-50V，则将电荷量为+2.0×10^-6的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电场力做功 W_B∞=qU_B∞=-2.0×10^-6×（-50）J=1.0×10^-4J，所以
电荷的电势能减少6×10^-5J．故D错误．
故选：BC

点评 解决本题的关键知道电场力做功与电势能的关系，以及知道电势能与电势的关系．注意涉及电势差和电势的公式运用时，各个量均要代符号运算．