如图所示为等量点电荷周围的电场线分布图,A、B、O位于两点电荷连线上,其中O为两点电荷连线的中点,C、D是连线的中垂线上的两点.关于各点的电场性质的描述,下列说法正确的是( )
A.A、B、O三点的电势大小相等
B.O、C、D三点的电场强度相等
C.若将带正电的试探电荷q从C点移到B点,电势能减小
D.若将带负电的试探电荷q从A点移到D点,电场力做负功
C
【分析】
负电荷从低电势运动到高电势过程中电场力做正功,正电荷从高电势运动到低电势过程中电场力做正功;
【详解】
等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,即在本题中电场方向水平向左,根据沿电场方向电势降低可知,A错误;根据电场线疏密程度表示电场强度大小可知OCD三点的电场线疏密程度不同,电场强度大小不同,B错误;等量异种点电荷连线的中垂线为等势面,将正电荷从C点移到B点,等同于从O点移到B点,即从高电势到低电势,电场力做正功,电势能减小,C正确;负电荷从A移到D点,相当于从A移到O点,电势升高,电场力做正功,D错误
【点睛】
关键是知道等量异种电荷电场规律,在其连线上,靠近电荷,电场强度增大,即中点电场强度为零,在其连线的中垂线上,电场方向垂直中垂线,指向负电荷,电场强度大小从中点向上下两侧递减,中垂线是一条电势为零的等势面.
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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