问题标题:
同号的点电荷相距L,要使它们的电势能增加一倍,或者要使它们的电势能减少一倍,两电荷之间的距离应该怎么变化?
问题描述:
同号的点电荷相距L,要使它们的电势能增加一倍,或者要使它们的电势能减少一倍,两电荷之间的距离应该怎么变化?
舒文豪回答:
分析:同号的两个点电荷之间是相互排斥的.
若要它们的电势能增加,必须减小它们间的距离.
若要它们的电势能减少,必须增大它们间的距离.
为方便理解,假设两个都是正电荷,源电荷电量是Q,放入电场中的是电荷q,原来它们相距L,这时它们的电势能为 Ep0=KQq/L .
(Q产生的电场中,电势U=KQ/r,r是到Q的距离.q放入距Q为r远处时,电势能为ε=qU)
一、要使它们的电势能增加一倍,即电势能为 Ep1=2*Ep0 ,
得 KQq/r1=2*KQq/L
那么此时两个电荷间的距离是 r1=L/2
即两个电荷间的距离必须由L减小到(L/2).
二、“要使它们的电势能减少一倍”,这种提法是不对的.
你的意思可能是后来的电势能等于原来的一半.
即 Ep2=Ep1/2
若是这意思,则得
KQq/r2=(KQq/L)/2
得 r2=2L
可见,当把两个电荷间的距离从L增加到(2L)时,它们的电势能是原来的一半(减少一半的意思,不是减少一倍).
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