FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

例6:正点电荷等距三点

章节:电势、电势差与等势面 · 资料编号:electric_potential_lesson78_course_06_positive_charge_line

题目

正点电荷的同一径向电场线上有等距的 A、B、C 三点,A 离场源最近。比较电势、场强与负电荷电势能。

选项

  1. A. 同一负电荷在 C 点电势能最大
  2. B. \(\varphi_A>\varphi_B>\varphi_C\)
  3. C. \(E_A>E_B>E_C\)
  4. D. \(\varphi_A-\varphi_B=\varphi_B-\varphi_C\)

学习定位

电场强度与电势能

题族:点电荷电势

母题L2难度 3/5

训练能力:电势高低判断、电场力功与能量关系

前置知识:电场强度、功与能量

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核心知识点

电势电势差等势面正点电荷等距三点

参考答案

ABC

分步解析

1. 条件提取

点电荷电势按 1/r 变化、场强按 1/r² 变化;等距离不代表等电势差。

2. 对应公式

\[\varphi=\frac{kQ}{r},\qquad E=\frac{kQ}{r^2},\qquad E_p=q\varphi\]

3. 推导过程

沿远离正点电荷方向,电势和场强均减小。负电荷的电势能随电势降低而增大。由于函数 1/r 非线性,相等距离上的电势差不相等。

4. 结论

答案为 **ABC**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

保持“正点电荷等距三点”的核心考点,改变电荷符号、空间位置或初始能量后,重新判断场强、电势与能量关系。

变式答案

先确定电势差和电场方向,再用功与能量关系完成计算;答案随新条件确定。

思路提示

先找不变量,再处理电荷正负引起的方向和符号变化。