故选项B正确。
二、用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”来计算,即W=-△ε。
这个方法在已知电荷电势能的值的情况下比较方便。
例2. 一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带正电,电荷量为Q,下板带负电,电荷量也为Q,它们产生的电场在无穷远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电荷量分别为 q和
,杆长为
。现将它们从无穷远处移到电容器的两板之间,处于图所示的静止状态(杆与板面垂直)。在此过程中,电场力对两个小球所做总功的大小等于多少?(设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变)。
解析:从功的公式角度出发考虑沿不同方向移动杆与球,无法得出电场力所做功的数值。但从电场力对两个小球做功引起两小球电势能的变化这一角度出发,可以间接求得电场力对两个小球做的总功。只要抓住运动的起点、终点两个位置两小球的电势能之和 就能求出电场力的功。
初始两小球在很远处时各自具有的电势能为零,所以E=0。终点位置两球处于如图所示的静止状态时,设带正电小球的位置为a,该点的电势为Ua,则带正电小球电势能为qUa;设带负电小球的位置为b,该点的电势为Ub,则带负电小球电势能为-qUb,所以两小球的电势能之和为: