Question

如圖M和N是兩個帶有異種電荷的帶電體，（M在N的正上方，圖示平面為豎直平面）P和Q是M表面上的兩點(diǎn)，S是N表面上的一點(diǎn)．在M和N之間的電場中畫有三條等勢線．現(xiàn)有一個帶正電的液滴從E點(diǎn)射入電場，它經(jīng)過了F點(diǎn)和W點(diǎn)，已知油滴在F點(diǎn)時的機(jī)械能大于在W點(diǎn)的機(jī)械能．（E、W兩點(diǎn)在同一等勢面上，不計(jì)油滴對原電場的影響，不計(jì)空氣阻力）則以下說法正確的是（　　）

• A、P和Q兩點(diǎn)的電勢不相等
• B、P點(diǎn)的電勢高于S點(diǎn)的電勢
• C、油滴在F點(diǎn)的電勢能高于在E點(diǎn)的電勢能
• D、油滴在E、F、W三點(diǎn)的“機(jī)械能和電勢能總和”沒有改變

Answer 1

分析：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其表面是一個等勢面；除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量；電場力做功等于電勢能的減小量．

解答：解：A、P和Q兩點(diǎn)在帶電體M的表面上，M是處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其表面是一個等勢面，故P和Q兩點(diǎn)的電勢相等，故A錯誤；
B、帶正電的油滴在F點(diǎn)時的機(jī)械能大于在W點(diǎn)的機(jī)械能，故從F點(diǎn)到W點(diǎn)，機(jī)械能減小，電場力做負(fù)功，說明電場力向上，故電場線垂直等勢面向上，而沿著電場線電勢逐漸降低，故P點(diǎn)的電勢低于S點(diǎn)的電勢，故B錯誤；
C、由于電場線垂直等勢面向上，故E點(diǎn)的電勢大于F點(diǎn)的電勢，根據(jù)E_p=qφ，油滴在F點(diǎn)的電勢能低于在E點(diǎn)的電勢能，故C錯誤；
D、油滴在運(yùn)動過程中只有重力和電場力做功，重力做功導(dǎo)致重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，電場力做功導(dǎo)致電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，故油滴在E、F、W三點(diǎn)的“機(jī)械能和電勢能總和”沒有改變，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵先通過功能關(guān)系判斷電場力方向，得到電場線的分布情況，然后結(jié)合電場線判斷電勢、電勢能的變化情況，不難．