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
- A. 同一负电荷在 C 点电势能最大
- B. \(\varphi_A>\varphi_B>\varphi_C\)
- C. \(E_A>E_B>E_C\)
- 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
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
查看该模型的完整题族链核心知识点
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。