[問題] 拉近兩點電荷所作的功

看板Physics作者iamokay (Aubin)時間1年前 (2024/07/31 23:13)推噓8(8推 0噓 11→)

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╭──────────── 提醒：版規三及版規四 ─────────────╮ │解題文需附上自己的解題過程或自己對題目的理解 │ │問題文需先自行查過網路資料並附上對資料的初步理解 │ │問題獲得回答後也勿任意刪除文章，並適度的向回答者表達感謝之意 │ ╰──────────────────────────閱讀後可用ctrl+y刪除╯ 【出處】112學年度分科測驗物理考科單選題第4題【題目】空間中有相距2d的兩靜止點電荷，已知將此兩點電荷緩慢移近至相距d靜止，需作功W。若再將兩點電荷緩慢移近至相距d/5靜止，則需再作多少功？ https://i.imgur.com/DLzR820.png

ans. 8W 【瓶頸】(解題瓶頸或思考脈絡，請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導) (錯誤示範：第X題我不會，求詳解) (錯誤示範：acceleration of gravity是什麼意思我看不懂) (正確示範：我算出來的答案好像不太對，這是我的計算過程，哪裡出問題?) 我有想到一種解法，正在尋求其他解法，並想針對題意延伸一個問題。目前我能想到的解法是「非保守力作功導致力學能變化」，具體來說，先假設兩點電荷分別為Q、q，再假設電位能： $U_1 = \frac{kQq}{2d}$ $U_2 = \frac{kQq}{d}$ $U_3 = \frac{kQq}{ \frac{d}{5} }$ ，其中，k是庫倫常數，那麼： $W = U_2 - U_1 = \frac{kQq}{2d}$ ，同理，第二次作的功就是$U_3 - U_2$，算出來是8W。我想找別的解法是因為108課綱沒有明說「非保守力作功導致力學能變化」，而且手邊的南一課本沒有在課文中推導非保守力作功跟力學能的關係式(其他書商有)，所以我在想這題是否有其他解法，但似乎沒有，因為不知道移動電荷的施力大小。請問大家有什麼點子嗎？謝謝。第二個問題，我想請教題目特別說「緩慢移近」的用意，如果不緩慢移近會改變答案嗎？是因為加速的電荷會輻射出電磁能量(電磁波)嗎？謝謝。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.137.186.97 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1722438817.A.814.html ※ 編輯: iamokay (114.137.186.97 臺灣), 07/31/2024 23:15:19

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mantour

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08/01 02:30, 1年前 , 2^F

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推

ithic

08/01 12:31, 1年前 , 4^F

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ithic

08/01 12:31, 1年前 , 5^F

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謝謝，但只要起、終點速率相同，動能變化就會等於零，不是嗎？中間是否緩慢移動應該不是必要吧？我真的懷疑出題者是為了減少電磁輻射，畢竟這是大考試題，答案不能有疑義。為了減少電磁輻射，出題者需要保證加速跟減速的過程越短越好，所以只加速一點點並因此得到緩慢移動的結果。 ※ 編輯: iamokay (114.137.136.130 臺灣), 08/01/2024 22:23:53 這題大概真的只能從能量觀點下手，沒別的解法，看了數個解題影片都是如此。關於第二個問題，主要是在運用能量守恆解題時必須考慮各種能量改變的來源，這是普物提到的，普物也有提到加速電荷會輻射能量，因此，如果這題用能量守恆的時候加入輻射，那麼計算結果就不可能剛好是8W，這是我一點淺見，另外，維基百科(Electric potential的定義)也有提到加速電荷輻射的問題，手邊的高中課本也有用到「緩慢移動」的字眼，但沒有細說原因就是了。 ※ 編輯: iamokay (114.137.49.70 臺灣), 08/02/2024 18:02:53

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zealeliot

08/09 10:10, 1年前 , 6^F

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推

sunev

08/09 12:04, 1年前 , 7^F

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sunev

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