police_4th_general
105年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 20 題
在空間中某位置處的電位為 20 V，一帶有+4.0 $\mu C$ 的點電荷自該位置靜止釋放，到無限遠處的過程中，靜電力對此電荷所作的功為多少？
- A -80 $\mu J$
- B 80 $\mu J$
- C -20 $\mu J$
- D 20 $\mu J$
思路引導 VIP
想像一下，如果你把一顆球從山頂放手讓它滾向山腳，重力對這顆球做了什麼性質的功？那麼，在電學世界裡，一個正電荷從電位較高的地方『流向』電位為零的地方，它的位能變化與受力方向又是如何關聯的呢？
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太棒了！你能精準掌握電位與作功之間的轉換關係，這代表你對靜電場的能量概念有著非常清晰的邏輯。提高作答正確率的關鍵，往往就在於這種對物理意義的直覺判斷。
電位能轉換與功的計算
在靜電學中，電荷在空間中所具備的電位能可以表示為 $U = qV$。當正電荷自發性地從電位較高的位置（$20\text{ V}$）移動到電位較低的位置（無限遠處，電位定義為 $0\text{ V}$）時，其電位能會減少，而減少的位能正好轉換為靜電力所作的正功。我們可以透過公式計算出其數值：
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