在x轴上有两个点电荷电荷量分别为q1,q2,其静电场的电势φ沿x轴的分布如图所示。则下列说法中正确的是( )
A.两个点电荷带有异种电荷
B.处的电场强度为零
C.一带负电的点电荷沿x轴从移动至,电势能减小
D.点电荷沿x轴从移动至,受到的电场力逐渐减小
AD
【解析】
根据φ-x图线上某点切线的斜率等于该点的电场强度来判断电场强度大小,根据沿着电场线方向电势是降低的,来确定点电荷的电性;依据正电荷从高电势到低电势,电势能减小,而负电荷从高电势到低电势,电势能增大,从而即可求解。
【详解】
A、由图知:x从0到∞,电势先降低后升高,在0~x2间合电场水平向右,x2~∞合电场水平向左,则知正电荷在x轴上坐标原点;负电荷在x轴的负方向上,故A正确;
B、根据φ-x图线的斜率表示该点的电场强度,x=x1处φ-x图线的斜率不为0,即x=x1电场强度不为0;故B错误;
C、带负电的点电荷沿x轴从x1移动至x2,即电势减小,电势能增大,故C错误;
D、依据B选项分析,可知,点电荷沿x轴从x1移动至x2,电场强度变小,则受到的电场力也逐渐减小,故D正确;
故选AD.
【点睛】
解决本题关键要抓住图象中有效信息,知道φ-x图线的斜率的物理意义表示电场强度,利用叠加原理分析。
电场的能的性质:
电场力做功的特点在电场中移动电荷时,电场力对电荷做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关,而与电荷的运动路径无关。这一点与重力做功的情况类似。沿任一闭合路径移动一周,电场力所做的总功为零。
电势高低的比较方法:
(1)根据电场线或等势面判断。沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(2)利用电势差的正负判断。判断出的正负,再由比较的大小。若,则;则
(3)利用场源电荷判断。取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离正电荷近处电势高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近处电势低。点电荷电场中某固定点的电势与场源电荷的电性及电荷量有关。场源电荷带正电时,电荷量越大.该点电势越高;场源电荷带负电时则相反。
(4)利用电势叠加判断。苦有多个场源电荷时,每个场源电荷产生的电场中的电势已知或易于判断,可将每个电场的电势先判断后叠加从而得到总电势。
(5)根据电场力做功来判断。正电荷在电场力作用下移动时,电场力做正功,电荷由高电势处移向低电势处;正电荷克服电场力做功,电荷由低电势处移向高电势处。对于负电荷,情况正好相反。
(6)根据电势能判断。正电荷在电势高处电势能较大,负电荷在电势低处电势能较大。
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