题目内容
如图所示,水平虚线上有两个等量异种点电荷A、B,M、N、O是AB的垂线上两点,且AO>OB,2ON=OM,一个带正电的试探电荷在空间中运动的轨迹如图中实线所示,设M、N两点的场强大小分别EM、EN,电势分别为φM、φN,则下列判断错误的是( )
A、A点电荷一定带正电 | B、试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能 | C、Em一定小于EN,φM可能大于φN | D、UMN=UNO |
分析:掌握住常见电荷周围的电场线及等势面分布(正、负点电荷,等量异种、等量同种点电荷连线和中垂线的场强及电势分布规律);根据运动轨迹的凹向、弯曲程度、位置三个要素定性判断受力大小和方向;沿着电场线方向电势降落,电场线方向电势降落最快,场线密集与等势线密集关系,匀强电场中任意直线方向上相等的距离电势差相等.
解答:解:A、根据做曲线运动的物体受到的合力指向轨迹弯曲方向,可知正电荷受到的电场力的方向是斜向右下方的,所以B电荷为负电荷,A点电荷一定为正电荷,故A正确;
B、正电荷在从M到N点的过程中,离负电荷的距离减小,电场力做正功,电势能减小,所以正电荷在M点的电势能较大,故B错误;
C、根据等量异种电荷周围的电场线知,N点的电场线比M点的电场线密,则EM一定小于EN,因为正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,则M点的电势一定大于N点的电势.故C错误;
D、由于NO部分场强较强,又因为MN=NO,在相同距离上场强大的地方,电势差较大,所以UNO>UMN,所以D错误;
本题选择错误的,故选:BCD.
B、正电荷在从M到N点的过程中,离负电荷的距离减小,电场力做正功,电势能减小,所以正电荷在M点的电势能较大,故B错误;
C、根据等量异种电荷周围的电场线知,N点的电场线比M点的电场线密,则EM一定小于EN,因为正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,则M点的电势一定大于N点的电势.故C错误;
D、由于NO部分场强较强,又因为MN=NO,在相同距离上场强大的地方,电势差较大,所以UNO>UMN,所以D错误;
本题选择错误的,故选:BCD.
点评:本题要求学生了解等量异种电荷的电场线及电场特点,并判定电荷在运动过程中受力情况,判断电场受力及电荷能量变化.
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