Question

假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的（ ）
A．空间各点场强的方向均与x轴垂直
B．电荷沿x轴从0移到x₁的过程中，一定不受电场力的作用
C．正电荷沿x轴从x₂移到x₃的过程中，电场力做正功，电势能减小
D．负电荷沿x轴从x₄移到x₅的过程中，电场力做负功，电势能增加

Answer

由图分析沿x轴方向电势的变化情况，判断x轴是不是一条等势线，根据场强方向与等势面垂直，分析场强的方向是否均与x轴垂直．电荷沿x轴从0移到x1的过程中，各点的电势相等，任意两点间电势差为零，但场强不一定为零，电荷不一定不受电场力．根据推论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大，分析电场力做功情况，判断电势能变化情况．
【解析】
A、由图看出，x轴上各点电势不全相等，x轴不是一条等势线，所以空间各点场强的方向不全与x轴垂直．故A错误．
    B、x轴从0移到x1，各点电势相等，任意两点间电势差为零，电场力做功为零，但电场力不一定为零，也可能电场力与x轴垂直．故B错误．
    C、正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电势升高，电荷的电势能增大，电场力做负功．故C错误．
    D、负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电势降低，电荷的电势能增加，电场力做负功．故D正确．
故选D