Question

6．在孤立的点电荷+Q的电场中，一带电量为-q的带电微粒以初速度v₀从距点电荷r₀处沿着两者连线方向背离点电荷运动，恰好能够逃逸电场的约束，若规定无穷远处电势为0，用E_P表示带电微粒在电场中的电势能，用r表示两电荷间距离，则下列图象正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据电场力做功正负，分析-q微粒电势能的变化，结合无穷远处电势为0，分析电势能的正负．φ-r图象的斜率大小等于场强，结合点电荷场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$分析图象斜率的变化．

解答 解：AB、微粒从r₀到无穷远处，电场力做负功，其电势能增大．由于规定无穷远处电势为0，则知微粒的电势能E_P为负值．故AB错误．
CD、φ-r图象的斜率大小等于场强，因此φ-r图象斜率随r的增大而逐渐减小，电势能E_P逐渐增大，φ-r图象是非线性关系，故C错误，D正确．
故选：D

点评 本题的解题关键是知道φ-r图象的斜率大小等于场强，根据电场力做功与电势能变化的关系分析．