Question

20．兩個(gè)點(diǎn)電荷Q₁、Q₂固定于x軸上，將一帶正電的試探電荷從足夠遠(yuǎn)處沿x軸負(fù)方向移近Q₂（位于坐標(biāo)原點(diǎn)O），在移動(dòng)過(guò)程中，試探電荷的電勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系如圖所示．則下列判斷正確的是（　�。�

• A． M點(diǎn)電勢(shì)為零，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)方向最大
• B． M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，N點(diǎn)電勢(shì)為零
• C． Q₁帶負(fù)電，Q₂帶正電，且Q₂電荷量較小
• D． Q₁帶正電，Q₂帶負(fù)電，且Q₂電荷量較小

Answer 1

分析 由圖讀出電勢(shì)能E_P，由φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$，分析電勢(shì)．E_P-x圖象的斜率F=$\frac{△{E}_{P}}{△x}$，即斜率大小等于電場(chǎng)力大�。�由F=qE，分析場(chǎng)強(qiáng)．根據(jù)正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，分析電勢(shì)變化，確定場(chǎng)強(qiáng)的方向，由N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，判斷兩電荷的電性和電量的大小．

解答 解：A、B、由圖知，M點(diǎn)電勢(shì)能E_P=0，由φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$分析得知，M點(diǎn)電勢(shì)φ=0．E_P-x圖象的斜率$\frac{△{E}_{P}}{△x}$=F=qE，則知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為0，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零．故AB錯(cuò)誤；
C、D、根據(jù)正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，可知，帶正電的試探電荷從遠(yuǎn)處移近Q₂的過(guò)程中，電勢(shì)能減小，電勢(shì)先降低后升高，說(shuō)明Q₁帶負(fù)電，Q₂帶正電，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，由E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$知，Q₂電荷量較小．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題一要抓住E_P-x圖象的斜率$\frac{△{E}_{P}}{△x}$=qE分析場(chǎng)強(qiáng)的變化．二要根據(jù)推論正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，分析電勢(shì)的變化，確定電荷的電性．