Question

（9分）如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离。

（l）a、b两点哪点电势高？

（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？

（3）若a、b两点间的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点时电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？

Answer

（1）a点的电势较高（2）b点电势能较大（3）３．２×１０－１７Ｊ

【解析】（1）由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高   （2分）

（2）由于    ，所以  ,当把负电荷从a点移往b点时，

,电场力做负功，电势能增加，

负电荷在b点电势能较大  （3分）

（3）若Uab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０－１９Ｃ，将该离子从a点移往b点，电场力做功

Wab= qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ，

即克服电场力做功 ３．２×１０－１７Ｊ （3分）

本题考查电势差和电势的关系，由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高，由于a点电势较高，ab两点电势差大于零，当把负电荷从a点移往b点时，电场力做负功，电势能增大，所以负电荷在b点电势能较大，由电场力做功的公式W=qU可求得克服电场力做功大小