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真空中,两个相距L的固定电荷E、F所带电荷量分别为QE和QF,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE,则(  )
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A、在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点B、E带正电,F带负电,且QE>QFC、负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D、过N点的等势面与过N点的切线(图中虚线)垂直
分析:只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.电场线和等势面垂直.N点的切线与EF连线平行,根据电场线的方向和场强的叠加,可以判断出E、F的电性及电量的大小.先比较电势的高低,再根据Ep=qU,比较电势能.
解答:解:
A、只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.而该电场线是一条曲线,所以运动轨迹与电场线不重合.故在M点由静止释放一带正电的检验电荷,不可能沿电场线运动到N点.故A错误.
B、N点的场强是由E、F两电荷在产生场强的叠加,根据N点的切线与EF连线平行,可知E带正电,F带负电,则电荷E在N点电场方向沿EN向上,电荷F在N点产生的场强沿NF向下,合场强水平向右,可知F电荷在N点产生的场强大于E电荷在N点产生的场强,而NF>NE,所以QF>QE.故B错误.
C、因沿电场线方向电势逐渐降低,则φM>φN,再根据Ep=qφ,q为负电荷,知EpM<EpN.即负检验电荷在M点的电势能小于在N点的电势能,故C错误.
D、因为电场线和等势面垂直,所以过N点的等势面与过N点的切线垂直.故D正确.
故选:D.
点评:解决本题的关键知道电场线的特点及电势能高低的判断.电势能高低判断:一可以从电场力做功角度判断,二根据电势能的公式判断.
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