Question

2．如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q₁、Q₂（Q₂位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP，Q₁、Q₂在轴上产生的电势ϕ随x变化关系如图乙．则（　　）

• A． M点电势和电场强大小均为零
• B． N点电势和电场强大小均不为零
• C． 一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|W_PN|=|W_NM|
• D． 由图可知，Q₁为负电荷，Q₂为正电荷，且Q₁电荷量大于Q₂

Answer 1

分析 φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小，在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向，根据沿电场线方向电势降低，由w=qU判断做功；

解答 解：A、φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小，所以M处的场强不为零，故A错误；
B、φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小，就知道N处场强为零，故B错误；
C、由图象可知，U_MN＞U_NP，故电场力做功qU_MN＞qU_NP，从P移到M过程中，电场力做负功，故|W_PN|＜|W_NM|，故C错误；
D、因为N点的场强为0，所以两点的电荷在N点产生的场强大小相等，方向相反，两电荷为异种电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，Q₁带负电、Q₂带正电．因为N点的场强为0，所以两点的电荷在N点产生的场强大小相等，方向相反，根据E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，知距离大的电量大，所以Q₁的电荷量大于Q₂的电荷量．故D正确；
故选：D

点评 φ-x图象中：①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小，电场强度为零处．②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用W=qU，进而分析WW的正负，然后作出判断．