如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图,电场方向如图中箭头所示,M,N,Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点,OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是
A.O点电势高于Q点电势
B.O、M间的电势差等于N、O间的电势差
C.将一正电荷由M点移到Q点,电荷的电势能增加
D.在Q点释放一个正电荷,正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上
A
【解析】
A.根据电场线与等势线垂直特点,在O点所在电场线上找到Q点的等势点,根据沿电场线电势降低可知,O点的电势比Q点的电势高,故A正确;
B.根据电场分布可知,OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度大,由公式U=Ed可知,OM间的电势差大于NO间的电势差,故B错误;
C. M点的电势比Q点的电势高,正电荷从高电势移动到低电势电场力做正功,电荷的电势能减小,故C错误;
D. 在Q点释放一个正电荷,正电荷所受电场力将沿与该点电场线的切线方向相同,斜向上,故D错误。
电场:
电场力做功的计算方法:
(1)由功的定义式计算,此公式只适用于匀强电场中,可变形为式中x为电荷初、末位置在场强方向上的位移。
(2)依据计算,对任何电场都适用。对于的符号有两种处理方法:
①将的绝对值代入中计算,得电场力做功的绝对值,再根据电场力方向、位移方向来判定功的正负,或南其他方法判定功的正负。
②直接将的数值及符号代入中计算。计算结果直接表明电场力做功的多少及做功的正负。当时,;否则
(3)根据电场力做功与电势能变化量的关系,即。其中,对任何电场都适用。
(4)由动能定理计算,。此方法对任何电场、任何形式的运动都适用。
电场力与静电力:
(1)人们很早就已经发现,带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引,这种带电体之间或电荷之间的相互吸引或排斥的力就叫静电力。静电力也叫库仑力,其实质是电场力。
(2)电场对放入其中的电荷的作用力叫做电场力,电场力的施力物体是电场,受力物体是放入其中的电荷。
①电场力的大小既与电荷本身所带电荷量有关,又与电荷所在处的场强有关。由,得,即电场力的大小等于电荷本身所带电荷量与所在处场强的乘积。
②电场力的方向:正电荷所受电场力方向与所在处场强方向相同;负电荷所受电场力方向与所在处场强方向相反。
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