Question

11．在真空中某区域有一电场，沿x轴各点的电势φ分布如图所示，且图中x轴坐标x₂=2x₁，则下列说法正确的是（　　）

• A． 在x轴上ox₁段与x₁x₂段电场方向相反
• B． x₁处场强大小为0
• C． 将一正电荷沿x轴从x=0处移至x=x₂处的过程中，电场力先做正功，然后做负功，但总功为零
• D． 将一负电荷沿x轴从x=x₂处移至x=0处，电场力一直做正功

Answer 1

分析 根据φ-x图象的斜率等于电场强度，来分析电场强度的大小．根据正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的变化，确定电场力做功正负．根据顺着电场线方向电势降低，判断电场强度的方向．

解答 解：A、根据顺着电场线方向电势降低，可知，电场沿x轴正方向，ox₁段与x₁x₂段电场强度方向相同．故A错误；
B、在图象上任取极小的一段研究，该小段电场可看做匀强电场，由E=$\frac{U}{d}$，可得 E=$\frac{△φ}{△t}$，即图象的斜率等于电场强度，则知B点的电场强度不为零．故B错误；
C、正的试探电荷在只受电场力的作用下沿x轴从x=0处移至x=x₂处的过程中，电势降低，正电荷的电势能减小，电场力做正功，故C错误；
D、负的试探电荷在只受电场力的作用下沿x轴从x=x₂处移至x=0处，电场力沿x轴负方向，电场力一直做正功，故D正确；
故选：D

点评 本题需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解，并要求学生能灵活应用微分法，来理解图象斜率的物理意义．