Question

如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，各点电势分别为ϕ_A=5V，ϕ_B=0，ϕ_C=2V．将q=-6×10^-6C的点电荷由A移到B点．则：
（1）电荷从A移到B点的过程中，电场力做什么功？做多少功？电势能变化了多少？
（2）若再将该电荷由B移到C点，电场力做什么功？做多少功？电势能变化了多少？

Answer

根据A、B、C三点电势高低，可判断出电场线的方向．根据公式W=qU求出电场力做功．根据电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大，分析电势能的变化．
【解析】
由题可知电势φA＞φC＞φB，而沿电场线的方向电势降低．则电场线的方向由A指向B．
（1）AB两点间电势差U1=5V，负电荷受电场力的方向由B指向A，电荷从A移到B点的过程中，电场力做负功，电荷的电势能增大．
   W1=U1q=-3×10-5J，电势能增大了3×10-5J
（2）BC两点间电势差U2=2V，负电荷受电场力的方向由B指向C，电荷从B移到C点的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小．
W2=U2q=1.2×10-5J，电势能减小了1.2×10-5J．
答：（1）电荷从A移到B点的过程中，电场力做3×10-5J的负功，电势能增大了3×10-5J．
    （2）将该电荷由B移到C点，电场力做1.2×10-5J的正功，电势能减小了1.2×10-5J．