一电荷量为 +2×10−8C 的点电荷在外力作用下 , 从静电场中的 a 点运动到 b 点 , 在这个过程中电场力对点电荷做功为 8×10−6J, 若 a 点电势为 φa,b 点电势为 φb, 则下列结论中正确的是( ) A. 可以判定 φa−φb=400V B. 可以判定 φa−φb=−400V C. φa−φb 可能等于零 D. 不能判断 φa−φb 的值
一电荷量为
A. 可以判定
B. 可以判定
C.
D. 不能判断
题目解答
答案
根据
故选:A.
解析
本题考查电势差的计算,核心公式为 电场力做功与电势差的关系:
$W_{ab} = qU_{ab}$
其中,$U_{ab} = \phi_a - \phi_b$。解题关键在于正确代入已知量,并注意公式中符号的物理意义。题目中给出电场力做功和电荷量,直接计算即可确定电势差,无需考虑外力作用的影响。
公式应用
根据公式 $W_{ab} = qU_{ab}$,变形得:
$U_{ab} = \frac{W_{ab}}{q}$
将已知条件代入:
- 电场力做功 $W_{ab} = 8 \times 10^{-6} \, \text{J}$
- 电荷量 $q = +2 \times 10^{-8} \, \text{C}$
计算得:
$U_{ab} = \frac{8 \times 10^{-6}}{2 \times 10^{-8}} = 400 \, \text{V}$
电势差与电势关系
由 $U_{ab} = \phi_a - \phi_b$,可知:
$\phi_a - \phi_b = 400 \, \text{V}$
选项分析
- A选项 $\phi_a - \phi_b = 400 \, \text{V}$,与计算结果一致,正确。
- B选项 符号错误,排除。
- C、D选项 与确定的计算结果矛盾,排除。