Question

18．假設空間某一靜電場的電勢φ隨x變化情況如圖所示，根據圖中信息可以確定下列說法中正確的是（　　）

• A． 空間各點場強的方向均與x軸垂直
• B． 電荷沿x軸從0移到x₁的過程中，一定不受電場力的作用
• C． 正電荷沿x軸從x₂移到x₃的過程中，電場力做正功
• D． 負電荷沿x軸從x₄移到x₅的過程中，電場力做負功

Answer 1

分析 由圖分析沿x軸方向電勢的變化情況，判斷x軸是不是一條等勢線，根據場強方向與等勢面垂直，分析場強的方向是否均與x軸垂直．電荷沿x軸從0移到x₁的過程中，各點的電勢相等，任意兩點間電勢差為零，但場強不一定為零，電荷不一定不受電場力．根據推論：正電荷在電勢高處電勢能大，負電荷在電勢低處電勢能大，分析電場力做功情況，判斷電勢能變化情況．

解答 解：A、由圖看出，x軸上各點電勢不全相等，x軸不是一條等勢線，所以空間各點場強的方向不全與x軸垂直．故A錯誤．
B、x軸從0移到x₁，各點電勢相等，任意兩點間電勢差為零，電場力做功為零，但電場力不一定為零，也可能電場力與x軸垂直．故B錯誤．
C、正電荷沿x軸從x₂移到x₃的過程中，電勢升高，電荷的電勢能增大，電場力做負功．故C錯誤．
D、負電荷沿x軸從x₄移到x₅的過程中，電勢降低，電荷的電勢能增加，電場力做負功．故D正確．
故選：D．

點評 本題如果是單選題，可以采用排除法選擇C項．判斷電場力做功情況，也可以根據公式W_AB=qU_AB=q（φ_A-φ_B）分析．