高中 | 电势能与电场力做功 题目答案及解析

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选修3-1

第一章 静电场

1.4 电势能和电势

电势能与电场力做功

正、负点电荷周围的电场线分布如图,$P$$Q$为其中两点,则带正电的试探电荷$(\qquad)$

["

$P$点由静止释放后一定会运动到$Q$

","

$P$点移动到$Q$点,电场力做正功

","

图中的两电荷属于等量异种电荷

","

$P$点所受电场力小于在$Q$点所受电场力

"]
[["B"]]

$\rm A$.电场线上某点的切线方向是电场强度的方向,也是带正电的试探电荷的受力方向。若在$P$点静止释放后,由于电场力方向在不断变化,试探电荷做曲线运动,电场力的方向指向运动轨迹的凹侧,故从$P$点由静止释放后不会沿轨迹线运动到$Q$点。故$\rm A$错误;

$\rm B$.从$P$$Q$过程中,由于沿电场线方向电势降低,即$\varphi_{P}\gt \varphi_{Q}$,则$W=qU_{PQ}=q(\varphi_{P}-\varphi_{Q})\gt0$

可知,从$P$点移动到$Q$点,电场力做正功。故$\rm B$正确;

$\rm C$.由对称性可知,等量异种电荷连线的中垂线为一条等势面,图中的电场线分布显然不是,因而两电荷不是等量异种电荷。故$\rm C$错误;

$\rm D$.电场线的疏密程度可表示电场强度大小,故$P$点的电场强度大于$Q$点的电场强度,根据$F=qE$可知试探电荷在$P$点所受电场力大于在$Q$点所受电场力。故$\rm D$错误。

故选:$\rm B$

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