如图所示,在负点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠N=60°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示,已知φM=φN,φF=φP,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则( )
A.M点的电场方向从P指向M
B.连接PF的线段一定在同一等势面上
C.将正试探电荷从N点搬运到P点,电场力做正功
D.φP>φM
考点:电势差与电场强度的关系;电势.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:点电荷的等势面是一系列的同心圆,对于圆,圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心;找出电荷位置后,根据电势能的变化情况判断电场力做功情况
解答: 解:A、点电荷的等势面是一系列的同心圆,对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心,故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上,在MP的连线上,故
M点的电场方向不从P指向M,故A错误
B、φP=φF,线段PF是P、F所在等势面(圆)的一个弦,故B错误;
C、在正的点电荷的电场中,离场源越远,电势越低,将正试探电荷从P点搬运到N点,电势能降低,故电场力做正功,故C错误;
D、在正的点电荷的电场中,离场源越远,电势越低,故φP>φM,故D正确.
故选:CD
点评:本题关键是明确点电荷的电场的电场线和等势面的分布规律,知道沿着电场线电势逐渐降低
场强与电势差的关系:
(1)大小关系
或,公式表明,匀强电场的电场强度在数值上等于沿电场强度方向上单位距离的电势差,正是依据这个关系,规定电场强度的单位是V/m。
(2)适用条件只能用在匀强电场中进行定量计算,在非匀强电场中,E是电势差随空间的变化率,用得到的是AB间场强的平均值。
(3)方向关系场强的方向就是电势降低最快的方向。只有沿场强方向,在单位长度上的电势差最大,也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。但是,电势降低的方向不一定是电场强度的方向。
(4)匀强电场中的三个推论
①匀强电场中相互平行的直线上(包括同一直线) 距离相等的点电势差相同。
②匀强电场中相互平行的直线上,若A、B两点间距离是C、D两点间距离的n倍,则A、B两点间电势差是C、D两点间电势差的n倍,即当时,
③在匀强电场中同一直线上,若B是A、C的中点,则B点电势等于A、C两点电势的算术平均值,即
登录并加入会员可无限制查看知识点解析