Question

7．如圖所示，一固定的半徑為R的圓環(huán)均勻帶點(diǎn)，將一帶電量為q=-1×10^-3C的試探電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)（電勢(shì)能為零）處移至圓環(huán)軸線上的O點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)該試探電荷所做的功為4×10^-3J，再將其從O點(diǎn)移到P點(diǎn)時(shí)，需克服電場(chǎng)力做功1×10^-3J，則（　�。�

• A． 圓環(huán)帶負(fù)電
• B． 電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為3V
• C． 試探電荷在該電場(chǎng)的P點(diǎn)所具有的電勢(shì)能為3×10^-3J
• D． OP間的電勢(shì)差為-1V

Answer 1

分析 根據(jù)電場(chǎng)力做功正負(fù)，分析圓環(huán)的電性．根據(jù)試探電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)移到P再移到P電場(chǎng)力做的總功，由U=$\frac{W}{q}$求出無(wú)窮遠(yuǎn)與P點(diǎn)間的電勢(shì)差，從而得到P點(diǎn)的電勢(shì)．由功能關(guān)系求試探電荷在該電場(chǎng)的P點(diǎn)所具有的電勢(shì)能．

解答 解：A、由題，帶負(fù)電的試探電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至圓環(huán)軸線上的O點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，可知，圓環(huán)帶正電，故A錯(cuò)誤．
B、整個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為 W_∞P=W_∞O+W_OP=4×10^-3J-1×10^-3J=3×10^-3J，則無(wú)窮遠(yuǎn)與P點(diǎn)間的電勢(shì)差為：U_∞P=$\frac{{W}_{∞P}}{q}$=$\frac{3×1{0}^{-3}}{-1×1{0}^{-3}}$=-3V
又 U_∞P=φ_∞-φ_P，則得 φ_P=φ_∞-U_∞P=3V，故B正確．
C、試探電荷在該電場(chǎng)的P點(diǎn)所具有的電勢(shì)能為 E_p=qφ_P=-1×10^-3×3=-3×10^-3J，故C錯(cuò)誤．
D、OP間的電勢(shì)差為：U_OP=$\frac{{W}_{OP}}{q}$=$\frac{-1×1{0}^{-3}}{-1×1{0}^{-3}}$V=1V，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要掌握電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系、電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系，要注意運(yùn)用有關(guān)電勢(shì)差和電勢(shì)的公式時(shí)各個(gè)量均要代符號(hào)計(jì)算．