Question

这道高中物理题为什么选D？

Answer 1

在静电场中，电场线与等势面垂直，连结PQ，此连线与所有等势面垂直，因此PQ就是一条电场线，同时电场线是从正电荷出发到负电荷终止的，题设条件Q为正电荷，因此P为负电荷，电场线从Q指向P。又因为电场线从高等势面指向低等势面，由此可以判定：a所在等势面的电势高于c所在等势面的电势，所以有：φa>φc，电势能Ep=qφ，因为q为负电荷，所以有：qφa<qφc，即有：Epa<Epc。因此答案D是正确的。

Answer 2

根据电场线和等势面的关系可知，既然Q是正电荷，则P是负电荷，两电荷量相等，则e所在面为中垂面，电场线与此面始终垂直，沿此面移动，电场力不做功，是等势面，与无穷远电势相等为零。a，b场强大小相等方向不同，沿电场线电势降低，可知b大于d点电势。负电荷由a移动到c电势降为正，电场力做负功，电势能增加。

Answer 3

从图上判断是两个等量异种电荷形成的等势面
Q是正电荷，所以P是负电荷
中垂线电势为0
正电荷一侧电势为正，负电荷一侧电势为负
所以从a移动到c电势降低
根据D选项可知是移动的负电荷
根据电势能的公式判断，电势能增大

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Answer 4

根据等势线的开关可知，P和Q是两个异号的点电荷。e点所在的等势线的电势为0，此线左侧的电势都大于0，右侧的电势都小于0。所以，从a点移动到c点时电势是降低了，所以负电荷向低电势处移动时，电势能是增加的。
所以答案D是正确的。

Answer 5

从题目可得，产生电场的两电荷为异种电荷，左边Q为正电荷，右边P为负电荷，
从而可以判断出电势能的增减。