Question

大学物理静电场

这道题怎么做呢

Answer 1

本题可用两种方法求解。第一种由于静电场力是保守力，静电场中电场力做功与路径无关，功的大小只取决于试探电荷的始末位置，所以电场力做功可以用电势能的变化量来计算，求得点O、点C两点的电势差，电功用公式W=qU可求得；第二种是根据电场强度E的分布，得到路径OC上各点的电场力，所作的元功为dw=F.dr=q0E.dr，然后沿圆弧或直线OC上积分，可求得电功。显然第一种方法简便些，现在用第一种方法求解，如下图所示；

Answer 2

因为静电场中电场力做功与路径无关，功的大小只取决于试探电荷的始末位置，所以电场力做功可以用电势能的变化量来计算。
以无穷远点为零势能点，在O点+q所产生的电势是kq/R，-q产生的电势是-kq/R，因为电势是标量，所以在O点的合电势就是kq/R+(-kq/R)=0，q0的电势能为0。
同理，在C点的电势是kq/3R+(-kq/R)=-2kq/3R，q0的电势能为-2kqq0/3R。
电势能的减少量就是电场力做的功，所以用初电势能减掉末电势能，就是电场力做功W了，结果是2kqq0/3R。