Question

5．空间某一静电场方向平行于x轴，电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（　　）

• A． 电场场强的方向始终指向x轴的正方向
• B． x₁处的电场场强小于x₂处的电场场强
• C． 正电荷沿x轴从O移到x₁的过程中，电场力先做负功，后做正功
• D． 负电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力先做负功，后做正功

Answer 1

分析 由图分析沿x轴方向电势的变化情况，即可通过图象的斜率正负来判定电场强度的方向．再依据斜率的绝对值来体现电场强度的大小．根据推论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大，分析电场力做功情况，判断电势能变化情况．

解答 解：A、依据φ=Ex，由图看出，电势φ随x图象的斜率先是负值，后变成正值，因此电场场强的方向不可能始终指向x轴的正方向，故A错误．
 B、依据电势φ随x图象的斜率绝对值来反映电场强度的大小，可知，x₁处的电场场强大于x₂处的电场场强．故B错误．
C、正电荷沿x轴从O移到x₁的过程中，电势降低，电荷的电势能降低，电场力做正功．故C错误．
D、负电荷沿x轴从O移到x₂的过程中，电势降低，电荷的电势能增加，电场力做负功；从x₂移到无穷远的过程中，电势升高，电荷的电势能减少，电场力做正功．故D正确．
故选：D．

点评 考查了电势与电势差的关系，电势差与电场强度的关系，电场方向的规定，电场力做功与电势能的关系，注意图象的斜率大小与电场强度强弱有关，而其正负与电场强度的方向有关，是解题的关键．