《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

例2 2025·青海月考
某静电场在 $x$ 轴上的电场强度 $E$ 随 $x$ 的变化关系如图所示，$x$ 轴正方向为电场强度正方向，带正电的点电荷在外力作用下沿 $x$ 轴运动，则点电荷()。


A.在 $x_2$ 和 $x_4$ 处电势能相等
B.由 $x_1$ 运动到 $x_3$ 的过程中电势能增大
C.由 $x_1$ 运动到 $x_4$ 的过程中电场力一直减小
D.在 $x_3$ 处电势能最大
解 由图像可知，$x_1$ 处右侧的电场强度方向沿 $x$ 轴负方向，根据沿电场方向电势降低可知，$x_2$ 处电势低于 $x_4$ 处电势，根据 $E_p = q \varphi$ 可知带正电的点电荷在 $x_2$ 处电势能比在 $x_4$ 处电势能小，故 A 错误；由于 $x_1$ 处右侧的电场强度方向沿 $x$ 轴负方向，可知带正电的点电荷由 $x_1$ 运动到 $x_3$ 的过程中，电场力做负功，电势能增大，故 B 正确；由图像知，点电荷由 $x_1$ 运动到 $x_4$ 的过程中，场强先变大后变小，则电场力先变大后变小，故 C 错误；由于 $x_1$ 处右侧的电场强度方向沿 $x$ 轴负方向，根据沿电场方向电势降低可知，$x_3$ 处的电势不是最大，所以带正电的点电荷在 $x_3$ 处电势能不是最大，故 D 错误。故选 B。
答 B

答案： B