Question

7．假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（　　）

• A． 空间各点场强的方向均与x轴垂直
• B． 将电荷沿x轴从0移到x₁的过程中，电荷一定做匀加速直线运动
• C． 正电荷沿x轴从x₂移到x₃的过程中，电场力做正功，电势能减小
• D． 负电荷沿x轴从x₄移到x₅的过程中，电场力做负功，电势能增加

Answer 1

分析 由图分析沿x轴方向电势的变化情况，判断x轴是不是一条等势线，根据场强方向与等势面垂直，分析场强的方向是否均与x轴垂直．根据图象的斜率等于场强，分析场强的变化，判断电荷的运动性质．电荷沿x轴从0移到x₁的过程中，各点的电势相等，任意两点间电势差为零，但场强不一定为零，电荷不一定不受电场力．根据推论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大，分析电场力做功情况，判断电势能变化情况．

解答 解：A、由图看出，x轴上各点电势不全相等，x轴不是一条等势线，所以空间各点场强的方向不全与x轴垂直．故A错误．
B、将电荷沿x轴从0移到x₁的过程中，各点电势相等，图象的斜率为零，电场力为零，电荷做匀速直线运动，故B错误．
C、正电荷沿x轴从x₂移到x₃的过程中，电势升高，电场力做负功，电荷的电势能增大．故C错误．
D、负电荷沿x轴从x₄移到x₅的过程中，电势降低，电场力做负功，电荷的电势能增加．故D正确．
故选：D．

点评 本题判断电场力做功情况，也可以根据公式W_AB=qU_AB=q（φ_A-φ_B）分析，理解电场力做功正负与电势能增大或减小的关系．