Question

真空中，兩個相距L的固定電荷E、F所帶電荷量分別為Q_E和Q_F，在它們共同形成的電場中，有一條電場線如圖實線所示，實線上的箭頭表示電場線的方向．電場線上標出了M、N兩點，其中N點的切線與EF連線平行，且∠NEF＞∠NFE，則（　　）

• A、在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷將沿電場線運動到N點
• B、E帶正電，F帶負電，且Q_E＞Q_F
• C、負檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能
• D、過N點的等勢面與過N點的切線（圖中虛線）垂直

Answer 1

分析：只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．電場線和等勢面垂直．N點的切線與EF連線平行，根據電場線的方向和場強的疊加，可以判斷出E、F的電性及電量的大小．先比較電勢的高低，再根據E_p=qU，比較電勢能．

解答：解：
A、只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．而該電場線是一條曲線，所以運動軌跡與電場線不重合．故在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，不可能沿電場線運動到N點．故A錯誤．
B、N點的場強是由E、F兩電荷在產生場強的疊加，根據N點的切線與EF連線平行，可知E帶正電，F帶負電，則電荷E在N點電場方向沿EN向上，電荷F在N點產生的場強沿NF向下，合場強水平向右，可知F電荷在N點產生的場強大于E電荷在N點產生的場強，而NF＞NE，所以Q_F＞Q_E．故B錯誤．
C、因沿電場線方向電勢逐漸降低，則φ_M＞φ_N，再根據E_p=qφ，q為負電荷，知E_pM＜E_pN．即負檢驗電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能，故C錯誤．
D、因為電場線和等勢面垂直，所以過N點的等勢面與過N點的切線垂直．故D正確．
故選：D．

點評：解決本題的關鍵知道電場線的特點及電勢能高低的判斷．電勢能高低判斷：一可以從電場力做功角度判斷，二根據電勢能的公式判斷．