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物理
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:

  1. 电场线疏密决定电场强度大小:电场线越密,场强越大。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。

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