Question

19．如圖所示，在同一條電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，φ_A=5V，φ_B=0，φ_C=2V，將q=-6×10^-6C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，
（1）電場(chǎng)力做什么功？做多少功？電勢(shì)能變化了多少？
（2）再將該電荷由B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做什么功？做多少功？電勢(shì)能變化多少？

Answer 1

分析 根據(jù)A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)高低，可判斷出電場(chǎng)線的方向．根據(jù)公式W=qU求出電場(chǎng)力做功．根據(jù)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，分析電勢(shì)能的變化．

解答 解：由題可知電勢(shì)φ_A＞φ_C＞φ_B，而沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低．則電場(chǎng)線的方向由A指向B．
（1）AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差U₁=5V，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向由B指向A，電荷從A移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大．
   W₁=U₁q=-3×10^-5J，電勢(shì)能增大了3×10^-5J
（2）BC兩點(diǎn)間電勢(shì)差U₂=2V，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向由B指向C，電荷從B移到C點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減�。�
W₂=U₂q=1.2×10^-5J，電勢(shì)能減小了1.2×10^-5J．
答：（1）電荷從A移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做3×10^-5J的負(fù)功，電勢(shì)能增大了3×10^-5J．
    （2）將該電荷由B移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做1.2×10^-5J的正功，電勢(shì)能減小了1.2×10^-5J．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電場(chǎng)力做功的計(jì)算，可以先判斷正負(fù)，后計(jì)算功的大小，也根據(jù)公式W_AB=qU_AB，將電荷量q、電勢(shì)差U_AB的符號(hào)一并代入計(jì)算，根據(jù)W_AB的正負(fù)判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)．