物理2題.......電磁學問題

Question

1.電埸中M點的電勢為800伏,N點的電勢為-200伏,把電荷量是1.5*10^-8C的負電荷從M點移到N點,電場力做了多少功?做正功還是負功??電勢能改變多少??是增加還是減少???

2.一個原來靜止的電子,在電場力作用下從電場中的A點被加速移到B點,A,B兩個問的電劫差為2000伏,電場力所做的功是多少電子伏?電勢能的變化是多少電子伏??設電子是在真空中移動的,電子在B點穫得的動能是多少電子伏???

我要計算過程哦!!!!!!!!!!!!

第一題的答案是電場力做1.5*10^-15焦耳的負功...
電勢能增加1.5*10^-5焦耳....
為甚麼是做負功????
兩題都要過程哦

Answer 1

(1)
外力做功(W) = M-N兩點間的電位能差(△UM-N) =電位差(△VM-N)*電量(q) (外力做功使該電荷移動)
W = [(-200)-800]*(-1.5*10-8) = (-1000)*(-1.5*10-8) = 1.5*10-5(焦耳)
外力對該負電荷做功是正的 1.5*10-5(焦耳)，因為該負電荷的電位能增加了1.5*10-5(焦耳)。
相反的電場對該負電荷所做的功就是負功。就像在地球表面附近將重物舉起，外力對重物做正功增加重物的的重力位能，而地球對重物則是做負功。
要判斷是正功或負功可以將該電荷自由釋放，自然移動的方向就是電場作正功的方向。因為該電荷帶負電，不會由電勢(電位)800伏特的M點自然移動到-200伏特的N點，所以必須外力作正功而電場做負功。
因為外力作正功，所以使該電荷的電勢能(電位能)增加1.5*10-5(焦耳)。
答案：(1)電場力做功 - 1.5*10-5(焦耳)。(2)負功。(3)1.5*10-5(焦耳)。(4)增加。
PS：你的答案中提到電場力作1.5*10-15(焦耳)的負功，是不是有誤，應該是1.5*10-5(焦耳)的負功才對喔！
(2)
電場做功(W) = 電勢能差(電位能差△UA-B) = 電劫差(電位差△VA-B)*電量(q) (電場做功使電荷移動)
W = △VA-B*q = 2000*e = +2000電子伏特(eV)
答案：(1)電場力做功+2000電子伏特(eV)。(2)減少2000電子伏特(eV)。(3)電子在B點的動能為2000電子伏特(eV)。

2006-12-20 09:18:30 補充：
電勢 = 電位
電勢能 = 電位能
電劫差 = 電位差

2006-12-20 09:20:43 補充：
電荷在電場中受電場的作用力產生<<自然移動>>，將向降低電位能(電勢能)的方向移動，此時電場力做正功降低電荷的電位能(電勢能)。

2006-12-20 09:22:49 補充：
欲使電荷提高電位能(電勢能)，則外力須做正功以增加電荷的電位能(電勢能)，才能使電荷向提高電位能(電勢能)的方向移動。此時電場力將做負功。