题目
把一个电荷量q=5×10-9 C的正点电荷从距电场无穷远处移到电场中M点.电荷克服电场力做功WM=6.0×10-3 J.如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点,电荷克服电场力做功WN=3.6×10-3 J.已知点电荷质量是3.0×10-9 kg.取无穷远处为零电势点.求:(1)M、N点的电势是多少?(2)M、N点间的电势差是多少?把该点电荷由M移到N点,电场力做功是多少?(3)如果把点电荷从M点由静止释放,它能获得的最大速度是多少?
答案:(1)1.2×106 V 7.2×105 V (2)4.8×105 V 2.4×10-3 J(3)2 000 m/s解析:(1)由题意可知,若将该电荷从M点和N点分别移到无穷远,电场力应做正功,其值分别等于Wm和Wn.设O点为无穷远处,UO=0.则UMO== V=1.2×106 VUNO== V=7.2×105 V所以UM=1.2×106 V,UN=7.2×105 V.(2)M、N两点电势差UMN=UM-UN=4.8×105 V点电荷从M点移到N点,电场力做功为W=qUMN=5×10-9×4.8×105 J=2.4×10-3 J电场力做正功.(3)由动能定理qUMO=mv2,得v== m/s=2 000 m/s.