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，S是N表面上的一點．在M和N之間的電場中畫有三條等勢線．現有一個帶正電的液滴從E點射入電場，它經過了F點和W點，已知油滴在F點時的機械能大于在W點的機械能．（E、W兩點在同一等勢面上，不計油滴對原電場的影響，不計空氣阻力）則以下說法正確的是（　　）

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

Answer 1

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

解答：解：A、P和Q兩點在帶電體M的表面上，M是處于靜電平衡狀態的導體，其表面是一個等勢面，故P和Q兩點的電勢相等，故A錯誤；
B、帶正電的油滴在F點時的機械能大于在W點的機械能，故從F點到W點，機械能減小，電場力做負功，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點的電勢低于S點的電勢，故B錯誤；
C、由于電場線垂直等勢面向上，故E點的電勢大于F點的電勢，根據E_p=qφ，油滴在F點的電勢能低于在E點的電勢能，故C錯誤；
D、油滴在運動過程中只有重力和電場力做功，重力做功導致重力勢能和動能相互轉化，電場力做功導致電勢能和動能相互轉化，故油滴在E、F、W三點的“機械能和電勢能總和”沒有改變，故D正確；
故選：D．

點評：本題關鍵先通過功能關系判斷電場力方向，得到電場線的分布情況，然后結合電場線判斷電勢、電勢能的變化情況，不難．