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題目:
一個電荷量為+ q 的點電荷,在電場中從 A 點移動到 B 點,電場力做了 6J 的正功。已知 A、B 兩點間的電勢差為 1V,求:
1. 電荷在A點的電勢能是多少?
2. 電荷在B點的電勢能是多少?
分析:
1. 電勢能是電荷在電場中某點具有的勢能,與電荷的電量和電場中的該點電勢有關。電荷在A點的電勢能等于電荷在這個位置具有的電勢能。
2. 電場力做功與路徑無關,只與電荷的初末位置有關。根據電場力做功和電勢差的關系,可求得電荷在B點的電勢能。
解題過程:
1. 根據電場力做功和電勢能的關系,有:
$W = qU$
其中,$W$為電場力做的功,$q$為電荷的電量,$U$為兩點間的電勢差。
已知電場力做了6J的正功,$U = 1V$,所以有:
$6 = q \times 1$
解得:$q = 6C$
電荷在A點的電勢能為:
$E_{PA} = q \times \varphi_{A}$
其中,$\varphi_{A}$為A點的電勢。已知A、B兩點間的電勢差為1V,所以有:
$E_{PA} = 6 \times \varphi_{A}$
由于不知道A點的具體電勢,所以無法求出電荷在A點的電勢能。
2. 電荷在B點的電勢能等于電荷在這個位置具有的電勢能減去在A點的電勢能。有:
$E_{PB} = E_{PA} - \varphi_{B}$
其中,$\varphi_{B}$為B點的電勢。已知A、B兩點間的電勢差為1V,所以有:
$E_{PB} = 6 - \varphi_{B}$
由于不知道B點的具體電勢,所以無法求出電荷在B點的電勢能。
總結:本題主要考查了電場強度和電勢的概念和計算方法,需要掌握電場力做功與路徑無關,只與電荷的初末位置有關;同時要理解電勢能和電勢的概念,知道電荷在某點的電勢能等于該點具有的電勢乘以電荷量。通過本題可以加深對物理概念和公式的理解。