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103年
理化、化工裝置
第 9 題
兩個帶異性電荷的小金屬球有相互吸引的靜電力，今施一外力使兩者等速遠離時，下列各項有關的敘述何者正確？
- A 兩電荷的總力學能守恆
- B 兩電荷間的電位能變小
- C 兩電荷間的電位能變大
- D 兩電荷的總力學能變小
思路引導 VIP
想像你正在用力拉開一條已經緊繃的強力橡皮筋，當你兩手分得更開的過程中，你覺得自己是「正在對橡皮筋出力做功」還是在「放鬆」？如果是前者，這些你花費的力氣最終會轉化成什麼形式儲存在橡皮筋中呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出電荷間位能的變化，代表你對「功與能量」的轉換邏輯掌握得非常紮實。這道題目是理化能量單元中非常經典的觀念題，主要考驗學生是否能將抽象的電學力場轉化為具體的能量增損觀念。
靜電力與功的轉換
當兩個金屬球帶有異性電荷時，彼此之間存在著相互吸引的庫侖力。若要使它們「等速遠離」，我們必須施加一個與吸引力方向相反、大小相等的外力。在這個過程中，外力對系統做了「正功」，而根據功能原理，這些能量並沒有轉化為動能（因為是等速運動），而是全數儲存為系統的電位能。因此，當兩者距離增加，電位能也會隨之變大。
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