如何分析电荷的电势能变化？

电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。当在电场中移动电荷时，电场力会做功，电荷的电势能也会发生变化。
怎么分析电荷的电势能变化呢？

1. 方法1. 看“电势”

根据电势能Ep＝qφ可知，正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越高的地方电势能越小。只要确定了电势的高低，就可以分析电势能的变化，常见思路如下：
【示例】两个负的点电荷分别位于A、B两处，所带电荷量大小不同，电荷产生的电场在平面内的电势分布如图所示，图中实线表示等势线。
（1）正的试探电荷在c点电势能大，还是在d点电势能大？
（2）负的试探电荷在a点电势能大，还是在c点电势能大？
（3）正的试探电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中，电势能怎样变化？
【分析】因为场源电荷A、B都是负电荷，所以越靠近场源的等势面电势越低。
（1）因为φc＜φd，且试探电荷带正电，所以根据Ep＝qφ可知，试探电荷的电势能EPc＜EPd；
（2）因为φa＜φc，且试探电荷带负电，所以根据Ep＝qφ可知，试探电荷的电势能EPa＞EPc；
（3）正的试探电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中，所经各点的电势先减小后增加，所以根据Ep＝qφ可知，试探电荷的电势能先减小后增加。

2. 方法2. 看“电场力的功”

电场力做功与电势能变化之间的关系为：WAB＝EpA－EpB，即电场力做多少正功，电势能就减少多少；电场力做多少负功，电势能就增加多少。只要确定了电场力的功，就可以分析电势能的变化，常见思路如下：
下面从“电场力的功”的角度，分析一下【示例】中的几个问题。
【分析】（1）假设将正的试探电荷由c点移至d点——远离场源，由于场源电荷A、B都是负电荷，所以试探电荷受到的静电引力做负功，试探电荷的电势能增加，即EPc＜EPd；
（2）假设将负的试探电荷由a点移至c点——远离场源，则试探电荷受到的静电斥力做正功，所以试探电荷的电势能减小，即EPa＞EPc；
（3）正的试探电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中——先靠近后远离场源，试探电荷受到的静电力先做正功，后做负功，所以试探电荷的电势能先减小后增加。
直接从试探电荷的受力、位移和两者的方向夹角，也可以确定问题（3）中电场力的做功情况，从而判断试探电荷的电势能变化，如下图所示。