Question

15．如果把q=1.0×10^-4C的電荷從無窮遠(yuǎn)移至電場中的A點(diǎn)，需要克服電場力做功W=1.2×10^-4J，那么：
（1）A點(diǎn)的電勢及q在A點(diǎn)的電勢能各是多少？
（2）q未移入電場前A點(diǎn)的電勢是多少？

Answer 1

分析 （1）電荷從無限遠(yuǎn)處移至電場中的A點(diǎn)，需克服電場力做功W=1.2×10^-4J，其電勢能增加．由功能關(guān)系確定出q在A點(diǎn)的電勢能．根據(jù)電場力做功求出無窮遠(yuǎn)與A點(diǎn)間的電勢差，無窮遠(yuǎn)電勢為零，再可求出A點(diǎn)的電勢．
（2）電勢與試探電荷無關(guān)，A點(diǎn)的電勢不變．

解答 解：（1）依題，q=1.0×10^-4C的電荷從無窮遠(yuǎn)處移至電場中的A點(diǎn)，需要克服電場力做功 W=1.2×10^-4J，則電荷的電勢能增加1.2×10^-4J，而電荷在無窮遠(yuǎn)電勢能為零，則q在A點(diǎn)的電勢能為：E_pA=W=1.2×10^-4J
A點(diǎn)的電勢為：φ_A=$\frac{{E}_{pA}}{q}$=$\frac{1.2×1{0}^{-4}}{1.0×1{0}^{-4}}$V=1.2V
 （2）電勢與試探電荷無關(guān)，所以q未移入電場前A點(diǎn)的電勢，A點(diǎn)的電勢仍為1.2V
答：（1）q在A點(diǎn)的電勢能為1.2×10^-4J．A點(diǎn)的電勢為1.2V
（2）q未移入電場前A點(diǎn)的電勢是1.2V．

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