Question

高中物理，有点难的能量转化题。

高中物理，有点难的能量转化题。设一物体A带正电荷悬于两带点铁片之中（中间），上负下正。今若增加电压，则A像上移，降低则下移。问：则为何降低电压，A所有的反而电势能增加？
我固然知道当降低电压，物体下移 ，则重力势能下降，重力势能转化成其它能量，但是毕竟电压下降了啊，怎么可能电势能反而增加？

Answer 1

因为降低电压，正电荷下落时，电场力做了正功。电场力做负功，电势能必然增加。你说的能量守恒，忘了考虑动能。还有，电压和电势是两个概念，电压降低，电势可以升高。

追问

“做负功”方面能不能详细点？

追答

电场力向上，电荷向下运动，故做负功

追问

OK，做负功，然后呢？

追答

所有场力做负功，势能必增大。

追问

为什么？？

追答

你参考重力做功和重力势能变化的关系就好了

追问

能不能解释一下？我不理解

追答

重力做正功，则物体下落，下落也重力势能小

Answer 2

电场力方向向上，降低电压，电场力减小，但电场力的方向没有变，正电荷向下运动，电场力做负功，所以电势能增加。

追问

“做负功”方面能不能详细点？

追答

W=FScosθ，θ为力与位移的夹角，当θ小于90度时，W为正，即力做正功，θ大于90度时，W为负，即力做负功。θ等于90度，W为零。
电场力对物体做正功，则物体所具有的电势能减少，电场力做负功，电势能增加
本题中，电场方向向上，正电荷受到的电场力向上，当物体向下移动时，θ大于90度，所以电场力做负功。

追问

为什么做负功电势能就会增加？

追答

功能关系，做功的过程是能量转化的过程，电场力做正功时，意为电势能转化为其它形式的能量（类似于你干活会消耗体能），电场力做负功，则是其它他形式的能量转化为电势能，所以电势能增加
在本题中，电荷下移，重力做正功，重力势能减少，转化为电势能和动能。