Question

5．某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图象如图．x轴上A、O、B三点的电势值分别为φ_A、φ_O、φ_B，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为E_Ax、E_Ox、E_Bx，电子在A、O、B三点的电势能分别为E_PA、E_PO、E_PB．下列判断正确的是（　　）

• A． φ_O＞φ_B＞φ_A
• B． E_Ox＞E_Bx＞E_Ax
• C． E_PO＜E_PB＜E_PA
• D． E_PO-E_PA＞E_PO-E_PB

Answer 1

分析 由图读出电势的高低．根据电势能与电势的关系E_p=qφ分析电势能的大小．由图象的斜率分析电场强度的大小．

解答 解：A、由图知，φ_O＜φ_B＜φ_A．故A错误．
B、根据图象切线斜率的大小等于电场强度沿x轴方向的分量大小，则知，E_Ox＜E_Bx＜E_Ax．故B错误．
C、电子带负电，根据电势能公式E_p=qφ=-eφ分析得知，E_PO＞E_PB＞E_PA 故C错误．
D、由图知，OA间电势差大于OB间电势差，即有${U}_{AO}^{\;}＞{U}_{BO}^{\;}$，即${φ}_{A}^{\;}-{φ}_{O}^{\;}＞{φ}_{B}^{\;}-{φ}_{O}^{\;}$，电子带负电，则根据电势能公式E_p=qφ=-eφ得：${E}_{PA}^{\;}-{E}_{PO}^{\;}＜{E}_{PB}^{\;}-{E}_{PO}^{\;}$．即${E}_{PO}^{\;}-{E}_{PA}^{\;}＞{E}_{PO}^{\;}-{E}_{PB}^{\;}$，故D正确．
故选：D

点评 解决本题的关键要掌握电势能公式E_p=qφ，知道负电荷在电势高处电势能小．明确φ-x图象的斜率表示电场强度．