某空间存在一电场,电场中的电势φ在x轴上的分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.在x轴上,从x1到x2电场强度方向向左
B.在x轴上,从x1到x2电场强度先增大后减小
C.把一负电荷沿x轴正向从x1移到x2,电场力先减小后增大
D.把一负电荷从x1移到x2,电场力做负功
C
【详解】
A. 由图象知从x1到x2电势逐渐降低后增大,电场强度方向先向右又向左,故A项与题意不相符;
BC. 根据φ-x图线上某点切线的斜率等于该点的电场强度,从x1到x2的这段范围内斜率先变小后增大,场强大小先减小后增大,电场力先减小后增大,故B项与题意不相符,C项与题意相符;
D. 负电荷在电势低处电势能大,所以把一负电荷从x1移到x2,电势能先增大后减小,电场力先做负功后正功,故D项与题意不相符.
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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