Question

3．在一個點電荷電場中，把電量為1.0×10^-9C的帶正電的檢驗電荷，從極遠處移到電場中P點，電場力作功1.8×10^-7J，則檢驗電荷的電勢能變化情況是-1.8×10^-7J．若以極遠處為零電勢能位置，則電荷在場中P點的電勢能為1.8×10^-7J，P點的電勢為-1.8×10²V．

Answer 1

分析 由題，1.0×10^-9C的正點電荷從無限遠處移至電場中的P點，電場力做功W=1.8×10^-7J，其電勢能減小，
根據(jù)電場力做功求出無限遠與P點間的電勢差，無限遠電勢為零，再求出P點的電勢及電勢能．電勢反映電場本身的性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)．

解答 解：從極遠處移到電場中P點，因電場力做正功，導(dǎo)致電勢能減小，
電勢能的變化量即為電場力做功的值，電勢能減小量為1.8×10^-7J，
以極遠處電勢為零，該電荷在P點的電勢能     E_P=W=1.8×10^-7J
無窮遠和P點的電勢差：U_OP=$\frac{{W}_{OP}}{q}$=$\frac{1.8×1{0}^{-7}}{1×1{0}^{-9}}$V=1.8×10²V
以無窮遠處電勢為零，P點的電勢為   φ_P=-U_OP=-1.8×10²V
故答案為：-1.8×10^-7J，1.8×10^-7J，1.8×10²V．

點評 本題中對于電場力做功與電荷變化的關(guān)系要掌握．電勢是描述電場本身性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)．