C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功
解:在B点和C点附近分别取很小的一段d,由图象,B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差,看做匀强电场有,可见EBx>ECx,A项正确;
同理可知O点场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C项错误;
沿电场方向电势降低,在O点左侧,EBx的方向沿x轴负方向,在O点右侧,ECx的方向沿x轴正方向,所以B项错误,D项正确.
故选AD.
2.(2011·上海)两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ随位置x变化规律的是图( )
解:两个等量异号电荷的电场线如下图,
根据“沿电场线方向电势降低”的原理,从左侧无穷远处向右电势应升高,正电荷所在位置处最高;然后再慢慢减小,O点处电势为零,则O点右侧电势为负,同理到达负电荷时电势最小,经过负电荷后,电势开始升高,直到无穷远处,电势为零;故B、C、D是错误的;A正确.
故选A.
3.(2011·北京)静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量.一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动.已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0<A<qφ0).忽略重力.求:
(1)粒子所受电场力的大小;
(2)粒子的运动区间;
(3)粒子的运动周期.
二、经典演练
1.静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线.下列说法正确的是( )
A.x轴上x1与x2之间的电场强度小于x2与x3之间的电场强度
B.正电荷沿x轴从0移到x1的过程中,电场力做正功,电势能减小
C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,电势能减小
D.负电荷沿x轴从x3移到x4的过程中,电场力做负功,电势能增加
解:A:从图中可知,X2与X3之间没有电场;x1与x2之间的电场方向沿X轴负方向,故A错误;
B:从图中可知,0与X1之间没有电场,故B错误;
C:x1与x2之间的电场方向沿X轴负方向,正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做负功,故C错误;
D:x 3与 x4 之间的电场沿X轴正方向,负电荷沿x轴从x3移到x4的过程中,电场力做负功,电势能增加.故D正确.
故选:D
2.如图,在X轴上的0、M两点同定着两个电荷量分别为q1和q2的点电荷,两电荷连线上各点电势Φ随X的变化关系如图所示,其中A、B两点的电势均为零,BD段中的C点离X轴最远,则( )
A.Q1为负电荷、q2为正电荷
B.BD段中C点场强最大且沿X轴正方向
C.A点场强小于C点场强
D.将一负点电荷从B点移到D点,电场力先做正功后做负功
解:A、由图知A点的电势为零,由于沿着电场线电势降低,所以O点的电荷带正电,M点电荷带负电.故A错误
B、C点电势的拐点,若正点电荷从D到B点,电势能先增大后减小.则电场强度为零,故B错误,C错误
D、因为MC间电场强度方向沿x轴负方向,CD间电场强度方向沿x轴正方向,则将一负点电荷从B点移到D点,电场力先做正功后负功.故D正确;
故选D.
3.如图所示,在x轴上的两点分别放有-Q和+4Q两个点电荷,位置坐标分别为0和1.反映沿x轴电势分布情况的图线,正确是( )