Question

如圖M和N是兩個(gè)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(chǎng)中畫(huà)有三條等勢(shì)線．現(xiàn)有一個(gè)帶正電的液滴從E點(diǎn)射入電場(chǎng)，它經(jīng)過(guò)了F點(diǎn)和W點(diǎn)，已知油滴在F點(diǎn)時(shí)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(shì)面上，不計(jì)油滴對(duì)原電場(chǎng)的影響，不計(jì)空氣阻力）則以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、P和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等
• B、P點(diǎn)的電勢(shì)高于S點(diǎn)的電勢(shì)
• C、油滴在F點(diǎn)的電勢(shì)能高于在E點(diǎn)的電勢(shì)能
• D、油滴在E、F、W三點(diǎn)的“機(jī)械能和電勢(shì)能總和”沒(méi)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(gè)等勢(shì)面；除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量；電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)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(gè)等勢(shì)面，故P和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故A錯(cuò)誤；
B、帶正電的油滴在F點(diǎn)時(shí)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(chǎng)力做負(fù)功，說(shuō)明電場(chǎng)力向上，故電場(chǎng)線垂直等勢(shì)面向上，而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，故P點(diǎn)的電勢(shì)低于S點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；
C、由于電場(chǎng)線垂直等勢(shì)面向上，故E點(diǎn)的電勢(shì)大于F點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)E_p=qφ，油滴在F點(diǎn)的電勢(shì)能低于在E點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；
D、油滴在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力和電場(chǎng)力做功，重力做功導(dǎo)致重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，電場(chǎng)力做功導(dǎo)致電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，故油滴在E、F、W三點(diǎn)的“機(jī)械能和電勢(shì)能總和”沒(méi)有改變，故D正確；
故選：D．

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