Question

18．假設(shè)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ隨x變化情況如圖所示，根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是（　�。�

• A． 空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與x軸垂直
• B． 電荷沿x軸從0移到x₁的過程中，一定不受電場(chǎng)力的作用
• C． 正電荷沿x軸從x₂移到x₃的過程中，電場(chǎng)力做正功
• D． 負(fù)電荷沿x軸從x₄移到x₅的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功

Answer 1

分析 由圖分析沿x軸方向電勢(shì)的變化情況，判斷x軸是不是一條等勢(shì)線，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向與等勢(shì)面垂直，分析場(chǎng)強(qiáng)的方向是否均與x軸垂直．電荷沿x軸從0移到x₁的過程中，各點(diǎn)的電勢(shì)相等，任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零，但場(chǎng)強(qiáng)不一定為零，電荷不一定不受電場(chǎng)力．根據(jù)推論：正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，分析電場(chǎng)力做功情況，判斷電勢(shì)能變化情況．

解答 解：A、由圖看出，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)不全相等，x軸不是一條等勢(shì)線，所以空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向不全與x軸垂直．故A錯(cuò)誤．
B、x軸從0移到x₁，各點(diǎn)電勢(shì)相等，任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差為零，電場(chǎng)力做功為零，但電場(chǎng)力不一定為零，也可能電場(chǎng)力與x軸垂直．故B錯(cuò)誤．
C、正電荷沿x軸從x₂移到x₃的過程中，電勢(shì)升高，電荷的電勢(shì)能增大，電場(chǎng)力做負(fù)功．故C錯(cuò)誤．
D、負(fù)電荷沿x軸從x₄移到x₅的過程中，電勢(shì)降低，電荷的電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功．故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題如果是單選題，可以采用排除法選擇C項(xiàng)．判斷電場(chǎng)力做功情況，也可以根據(jù)公式W_AB=qU_AB=q（φ_A-φ_B）分析．