如图所示,正方形 ABCD 四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等, O 是正方形的中心。现将 A 点的电荷沿 OA 的延长线向无穷远处移动,则( )
A .在移动过程中, O 点电场强度变小
B .在移动过程中, C 点的电荷所受静电力变大
C .在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D .当其移动到无穷远处时, O 点的电势高于 A 点
D
【详解】 A . O 是等量同种电荷连线的中点,场强为 0 ,将 A 处的正点电荷沿 OA 方向移至无穷远处, O 点电场强度变大,故 A 不符合题意;
B .移动过程中, C 点场强变小,正电荷所受静电力变小,故 B 错误;
C . A 点电场方向沿 OA 方向,移动过程中,移动电荷所受静电力做正功,故 C 错误;
D . A 点电场方向沿 OA 方向,沿电场线方向电势降低,移动到无穷远处时, O 点的电势高于 A 点电势,故 D 正确。
故选 D 。
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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