Question

20．將一電荷量為+Q的小球放在原來不帶電的金屬球附近，最終所形成的電場線分布如圖所示，a、b為電場中的兩點，c、d為金屬球表面與內部上兩點（未標出）．則（　　）

• A． a點的電勢比b點的高，c、d兩點電勢相等
• B． a點的電場強度比b點的小，c、d兩點場強比b點大
• C． 檢驗電荷-q在a點的電勢能比在b點的大
• D． 將檢驗電荷-q從a點移到b點的過程中，電場力做正功

Answer 1

分析 順著電場線方向電勢逐漸降低．a點所在的電場線從Q出發到不帶電的金屬球終止，所以a點的電勢高于金屬球的電勢，而b點所在處的電場線從金屬球發出到無窮遠，所以金屬球的電勢高于b點的電勢；電場線的疏密表示場強的大小；在電勢越高的地方，負電荷具有的電勢能越小．通過分析電勢能的變化來判斷電場力做功正負．

解答 解：A、根據順著電場線方向電勢逐漸降低，可知a點的電勢高于金屬球的電勢，整個金屬球是一個等勢體，金屬球的電勢又高于b點的電勢，因此a點的電勢比b點的高，c、d電勢相等．故A正確；
B、電場線的疏密表示場強的大小，由圖象知a點的電場強度比b點大，c、d位于金屬球內，場強均為零，故B錯誤；
CD、在電勢越高的地方，負電荷具有的電勢能越小，則-q在a點的電勢能比b點小，因此把-q從a點移到b點的過程中，電勢能增大，電場力做負功．故D錯誤．
故選：A

點評 該題要掌握電場線的特點與電場力做功的特點，解題的關鍵是電場力做正功，電勢能減小；電場力做負功，電勢能增加．