Question

20．两个点电荷Q₁、Q₂固定于x轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q₂（位于坐标原点O），在移动过程中，试探电荷的电势能随位置的变化关系如图所示．则下列判断正确的是（　　）

• A． M点电势为零，N点场强为负方向最大
• B． M点场强为零，N点电势为零
• C． Q₁带负电，Q₂带正电，且Q₂电荷量较小
• D． Q₁带正电，Q₂带负电，且Q₂电荷量较小

Answer 1

分析 由图读出电势能E_P，由φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$，分析电势．E_P-x图象的斜率F=$\frac{△{E}_{P}}{△x}$，即斜率大小等于电场力大小．由F=qE，分析场强．根据正电荷在电势高处电势能大，分析电势变化，确定场强的方向，由N点场强为零，判断两电荷的电性和电量的大小．

解答 解：A、B、由图知，M点电势能E_P=0，由φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$分析得知，M点电势φ=0．E_P-x图象的斜率$\frac{△{E}_{P}}{△x}$=F=qE，则知M点的场强不为0，N点场强为零．故AB错误；
C、D、根据正电荷在电势高处电势能大，可知，带正电的试探电荷从远处移近Q₂的过程中，电势能减小，电势先降低后升高，说明Q₁带负电，Q₂带正电，N点场强为零，由E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$知，Q₂电荷量较小．故C正确，D错误．
故选：C

点评 本题一要抓住E_P-x图象的斜率$\frac{△{E}_{P}}{△x}$=qE分析场强的变化．二要根据推论正电荷在电势高处电势能大，分析电势的变化，确定电荷的电性．