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.

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

(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 V

UNO== 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.


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