题目
已知某电场的电场线分布情况如图所示,现观察到一负电荷从 M 点移到 N 点,有人根据这个图作出下列几点结论,其中正确的是( ) A .电场强度 EM < EN B .电势 UM < UN C .电势能 WM < WN D .电场力的功 A >0q-|||-M N
已知某电场的电场线分布情况如图所示,现观察到一负电荷从 M 点移到 N 点,有人根据这个图作出下列几点结论,其中正确的是( )
A .电场强度 EM < EN
B .电势 UM < UN
C .电势能 WM < WN
D .电场力的功 A >0

题目解答
答案
解:根据电场线疏密原则,电场线越密的地方,电场强度越大,故
;
根据沿电场方向电势降低可知,
;
由于该电荷为负电荷,根据电势能
,
故
,电场力做负功。
故本题选C。
解析
考查要点:本题主要考查电场线的性质、电场强度与电势的关系、电势能的计算以及电场力做功的判断。
解题核心思路:
- 电场线疏密决定电场强度大小:电场线越密,场强越大。
- 沿电场线方向电势逐渐降低:判断两点电势高低需明确电场线方向。
- 电势能与电荷性质的关系:电势能公式 $E_p = q\varphi$,负电荷在高电势处电势能反而较小。
- 电场力做功与电势能变化的关系:电场力做功等于电势能的减少量。
破题关键点:
- 通过电场线疏密比较场强大小。
- 结合电场线方向判断电势高低。
- 根据电荷性质(负电荷)确定电势能大小关系。
- 通过电势能变化判断电场力做功的正负。
选项分析
选项A:电场强度 $E_M < E_N$
- 电场线越密,场强越大。若图中M点电场线比N点密集,则 $E_M > E_N$,故选项A错误。
选项B:电势 $U_M < U_N$
- 沿电场线方向电势降低。若电场线方向为M→N,则 $U_M > U_N$,故选项B错误。
选项C:电势能 $W_M < W_N$
- 电势能公式为 $W = q\varphi$。负电荷在高电势处电势能更小。因 $U_M > U_N$,且 $q < 0$,故 $W_M = qU_M < W_N = qU_N$,选项C正确。
选项D:电场力的功 $A > 0$
- 电场力做功 $A = W_M - W_N$。因 $W_M < W_N$,故 $A < 0$,选项D错误。