Question

如图M和N是两个带有异种电荷的带电体，（M在N的正上方，图示平面为竖直平面）P和Q是M表面上的两点，S是N表面上的一点．在M和N之间的电场中画有三条等势线．现有一个带正电的液滴从E点射入电场，它经过了F点和W点，已知油滴在F点时的机械能大于在W点的机械能．（E、W两点在同一等势面上，不计油滴对原电场的影响，不计空气阻力）则以下说法正确的是（　　）

• A、P和Q两点的电势不相等
• B、P点的电势高于S点的电势
• C、油滴在F点的电势能高于在E点的电势能
• D、油滴在E、F、W三点的“机械能和电势能总和”没有改变

Answer 1

分析：处于静电平衡状态的导体，其表面是一个等势面；除重力外其余力做的功等于机械能的变化量；电场力做功等于电势能的减小量．

解答：解：A、P和Q两点在带电体M的表面上，M是处于静电平衡状态的导体，其表面是一个等势面，故P和Q两点的电势相等，故A错误；
B、带正电的油滴在F点时的机械能大于在W点的机械能，故从F点到W点，机械能减小，电场力做负功，说明电场力向上，故电场线垂直等势面向上，而沿着电场线电势逐渐降低，故P点的电势低于S点的电势，故B错误；
C、由于电场线垂直等势面向上，故E点的电势大于F点的电势，根据E_p=qφ，油滴在F点的电势能低于在E点的电势能，故C错误；
D、油滴在运动过程中只有重力和电场力做功，重力做功导致重力势能和动能相互转化，电场力做功导致电势能和动能相互转化，故油滴在E、F、W三点的“机械能和电势能总和”没有改变，故D正确；
故选：D．

点评：本题关键先通过功能关系判断电场力方向，得到电场线的分布情况，然后结合电场线判断电势、电势能的变化情况，不难．