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第 2 讲 电场的能的性质
知识排查
电势能、电势
1.电势能
(1)电场力做功的特点：
电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。
(2)电势能
①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时
电场力所做的功。
②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即W
AB
＝E －E ＝－ΔE 。
pA pB p
2．电势
(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的 电势能 E 与它的 电荷量 q 的比值。
p
(2)定义式：φ＝。
(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。
(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。
3．等势面
(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。
(2)四个特点
①等势面一定与电场线垂直。
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。
电势差1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷
量的比值。
2．定义式：U ＝。
AB
3．电势差与电势的关系：U ＝φ － φ ，U ＝－U 。
AB A B AB BA
匀强电场中电势差与电场强度的关系
1.电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点
沿电场线方向的距离的乘积。即U＝Ed，也可以写作E＝。
2．公式U＝Ed的适用范围：匀强电场。
小题速练
1．思考判断
(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关。( )
(2)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。( )
(3)电势降低的方向是电场强度的方向。( )
(4)电场线与等势面在相交处垂直。( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√
2.如图1所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着
直线由A→C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是
( )
图1
A．电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小
B．电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大
C．电势差U ＝U
AB BC
D．电势φ ＜φ ＜φ
A B C
解析 该电场为负点电荷电场，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，
选项A错误；根据电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越
小，它具有的电势能越来越大，选项B正确；由于电场为非匀强电场，电势差U
AB＜U ，选项C错误；电势φ ＞φ ＞φ ，选项D错误。
BC A B C
答案 B
3．如图2所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正电荷从A经
B、C到达D点，整个过程中电场力对电荷做的功为( )
图2
A．4.8×10－8 J B．－4.8×10－8 J
C．8.0×10－8 J D．－8.0×10－8 J
解析 电场力做功与路径无关，W ＝qU ＝q(φ －φ )＝－4.8×10－8 J，B项正确
AD AD A D
答案 B
4．[人教版选修3－1·P ·T 改编]如图3所示，下列说法正确的是( )
22 3
图3
A．φ >φ
A B
B．负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能
C．负电荷由B移动到A时静电力做正功
D．U >0
AB
答案 B
电势高低与电势能大小的判断
1．电势高低常用的两种判断方法
(1)沿电场线方向电势逐渐降低。
(2)若U ＞0，则φ ＞φ ；若U ＜0，则φ ＜φ 。
AB A B AB A B2．电势能大小的判断方法
判断
判断方法
角度
做功 电场力做正功，电势能减小；
判断法 电场力做负功，电势能增大
电荷
正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能
大
电势法
由E ＝qφ ，将q、φ 的大小、正负号一起代入公式，E 的正值越大，
公式法 p p p p
电势能越大；E 的负值越小，电势能越大
p
能量
在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，
动能增大，电势能减小；反之，电势能增大
守恒法
【例1】 (2019·河南濮阳油田一模)如图4所示，真空中等量正点电荷放置在M、
N两点，在MN连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列
说法正确的是( )
图4
A．电荷＋q在c点的电势能大于在a点的电势能
B．电荷＋q在c点的电势能小于在a点的电势能
C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高
D．电荷－q从d点由静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小
再增大
解析 根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a
点的电势能一定等于在c点的电势能，故A、B错误；沿电场线方向电势降低，在
MN连线的中垂线上，O点电势最高，故C正确；由对称性知O点的电场强度为零，
电荷－q从d点由静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小
再增大，也可能按增大→减小→增大→减小变化，故D错误。
答案 C1．(2019·广东佛山教学质检二)在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市
用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上
用金属丝线编织的衣服(如图5甲)。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线
上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势。虚线表示电
工周围某一截面上的等差等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正
确的是( )
图5
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B. 在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C. 若将某电子由c移到f，其电势能将增大
D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
解析 等差的等势线疏密表示场强的大小，越密越大，则在c、d、e、f四点中，f点
的电场最强，故A错误；由题可知在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B错误，
若将某电子由c移到f，电场力做负功，其电势能将增大，故C正确；将某电子在d
点由静止释放，它会向c点所在等势面运动，故D错误。
答案 C
2．(多选)如图6所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线是以正点电荷
为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，N点在虚线上。若将一试探正点电荷
沿逆时针方向从M点经虚线移动到N点，则( )
图6
A．电荷所受电场力逐渐减小
B．电荷所受电场力大小不变C．电荷将克服电场力做功
D．电荷的电势能保持不变
解析 根据电场线的疏密程度反映电场强度的大小可得，将一试探正点电荷沿逆
时针方向从M点经虚线移动到N点，电荷所受电场力逐渐减小，选项A正确，B
错误；电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，正点电荷所受电场力的方向
为该点电场强度的方向，而速度的方向为运动轨迹上某一点的切线方向，据此可
知电场力的方向与运动的方向夹角为钝角，即电场力做负功，电势能增加，选项
C正确，D错误。
答案 AC
电势差与电场强度的关系
1．公式E＝的三点注意
(1)只适用于匀强电场。
(2)d为某两点沿电场强度方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离。
(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向。
2．由E＝可推出的两个重要推论
推论1 匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φ ＝，如图7甲所示。
C
推论2 匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB＝CD，则U ＝U (或φ －φ ＝φ
AB CD A B C
－φ )，如图7乙所示。
D
甲 乙
图7
3．解题思路【例2】 (多选)(2017·全国卷Ⅲ，21)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内
a、b、c三点的位置如图8所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正
确的是( )
图8
A．电场强度的大小为2.5 V/cm
B．坐标原点处的电势为1 V
C．电子在a点的电势能比在b点的低7 eV
D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV
解析 如图所示，设a、c之间的d点电势与b点电势相同，则＝＝，所以d点的坐
标为(3.5 cm，6 cm)，过c点作等势线bd的垂线，电场强度的方向由高电势指向低
电势。由几何关系可得，cf的长度为3.6 cm，电场强度的大小E＝＝ V/cm＝2.5
V/cm，故选项A正确；因为Oacb是矩形，所以有U ＝U ，可知坐标原点O处的
ac Ob
电势为1 V ，故选项B正确；a点电势比b点电势低7 V，电子带负电，所以电子在
a点的电势能比在b点的高7 eV，故选项C错误；b点电势比c点电势低9 V，电
子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV，故选项D正确。
答案 ABD
1．如图9所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A
点的电势φ ＝30 V，B点的电势φ ＝－10 V，则C点的电势( )
A B图9
A．φ ＝10 V
C
B．φ ＞10 V
C
C．φ ＜10 V
C
D．上述选项都不正确
答案 C
2．(多选)(2018·全国卷Ⅱ，21)如图10，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场
中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点。一电荷
量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W ；若该粒子从c点移动到
1
d点，其电势能减小W 。下列说法正确的是( )
2
图10
A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行
B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为
C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为
D．若W ＝W ，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差
1 2
解析 由题意得(φ －φ )q＝W ，(φ －φ )q＝W ，只能得出a、b两点间和c、d两点
a b 1 c d 2
间的电势关系，无法确定场强的方向，选项A错误；若c、d之间的距离为L，因无
法确定场强的方向，故无法确定场强的大小，选项C错误；由于φ ＝、φ ＝、W
M N MN
＝q(φ －φ )，上述式子联立求解得粒子从M点移动到N点电场力做的功为W
M N MN
＝，选项B正确；若W ＝W ，有φ －φ ＝φ －φ ，变形可得φ －φ ＝φ －φ ，又φ －
1 2 a b c d a c b d a
φ ＝φ －＝，φ －φ ＝φ －＝，所以φ －φ ＝φ －φ ，选项D正确。
M a b N b a M b N
答案 BD电场线、等势面和带电粒子轨迹问题
1．带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法
(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向
或电荷的正负。
(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势
能、电势和电势差的变化等。
(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况。
2．求电场力做功的四种方法
(1)定义式：W ＝Flcos α＝qElcos α(适用于匀强电场)。
AB
(2)电势的变化：W ＝qU ＝q(φ －φ )。
AB AB A B
(3)动能定理：W ＋W ＝ΔE 。
电 其他 k
(4)电势能的变化：W ＝－ΔE ＝E －E 。
AB p pA pB
3．电场中的功能关系
(1)若只有电场力做功，则电势能与动能之和保持不变。
(2)若只有电场力和重力做功，则电势能、重力势能、动能之和保持不变。
(3)除重力、弹力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量。
(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
【例3】 (2018·天津理综，3)如图11所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)
虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分
别为φ 、φ ，粒子在M和N时加速度大小分别为a 、a ，速度大小分别为 、 ，
M N M N vM vN
电势能分别为E 、E 。下列判断正确的是( )
pM pN
图11
A． < ，a 。综上所述，选项D正确。
vM vN
答案 D
电场中轨迹类问题的思维模板
1. (2019·湖北襄阳五中模拟)如图12所示，虚线a、b、c是电场中的一簇等势线(相
邻等势线之间的电势差相等)，实线为一α粒子(He核，重力不计)仅在电场力作用
下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知( )
图12
A．a、b、c三条等势线中，a的电势最高
B．电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C．α粒子在P点的加速度大小比在Q点的加速度大小大
D．α粒子一定是从P点向Q点运动
解析 电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于α粒子带正电，因此电场线指向左上
方，沿电场线方向电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，选项
A错误；Q点电势高于P点，则电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能
大，选项B错误；P点所在位置的等势线较Q点密集，则电场线较Q点密集，则P点的场强较大，即α粒子在P点的加速度大小比在Q点的加速度大小大，选项C
正确；根据题中信息，不能确定α粒子一定是从P点运动到Q点，选项D错误。
答案 C
2．(多选) (2018·全国卷Ⅰ，21)图13中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等
的一组等势面，已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a
到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是( )
图13
A．平面c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4 eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
解析 电子在等势面b时的电势能为E＝qφ＝－2 eV，电子由a到d的过程电场
力做负功，电势能增加6 eV，由于相邻两等势面之间的距离相等，故相邻两等势
面之间的电势差相等，则电子由a到b、由b到c、由c到d、由d到f电势能均增加
2 eV，则电子在等势面c的电势能为零，等势面c的电势为零，A正确；由以上分
析可知，电子在等势面d的电势能应为2 eV，C错误；电子在等势面b的动能为8
eV，电子在等势面d的动能为4 eV，由公式E ＝m 2可知，该电子经过平面b时的
k v
速率为经过平面d时速率的倍，D错误；如果电子的速度与等势面不垂直，则电子
在该匀强电场中做曲线运动，所以电子可能到达不了平面f就返回平面a，B正确。
答案 AB电场中常考的“四类”图象问题
1． －t图象
v
(1)根据 －t图象中速度变化、斜率确定电荷所受电场力的方向与大小变化。
v
(2)由电场力方向确定电场的方向、电势高低及电势能变化。
2．φ－x图象
(1)描述电势随位移变化的规律。
(2)根据电势的高低可以判断电场强度的方向。
(3)根据E＝，图象φ－x的斜率为电场强度。
3．E－x图象
(1)描述电场强度随位移变化的规律。
(2)场强E正负表示场强的方向。
(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差。
4．E －x图象
p
(1)描述电势能随位移变化的规律。
(2)根据电势能的变化可以判断电场力做功的正、负。
(3)根据W＝ΔE ＝Fx，图象E －x的斜率为电场力。
p p
【例4】 (多选)(2017·全国卷Ⅰ，20)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ
与该点到点电荷的距离r的关系如图14所示。电场中四个点a、b、c和d的电场
强度大小分别为E 、E 、E 和E 。点a到点电荷的距离r 与点a的电势φ 已在图
a b c d a a
中用坐标(r ，φ )标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点
a a
移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W 、W 和
ab bc
W 。下列选项正确的是( )
cd
图14A．E ∶E ＝4∶1 B．E ∶E ＝2∶1
a b c d
C．W ∶W ＝3∶1 D．W ∶W ＝1∶3
ab bc bc cd
解析 由图可知，a、b、c、d到点电荷的距离分别为1 m、2 m、3 m、6 m，根据点电
荷的场强公式E＝k可知，＝＝，＝＝，故A正确，B错误；电场力做功W＝qU，a
与b、b与c、c与d之间的电势差分别为3 V、1 V、1 V，所以＝，＝，故C正确，D
错误。
答案 AC
解答图象题要注意以下三方面
(1)分析图象找出带电粒子或带电体的运动规律是解题的突破点。
(2)注意分析图象特点，找出图象的斜率、截距等，明确其意义，如E －x的斜率表
p
示带电粒子受到的电场力，根据斜率的变化规律可以分析出物体受力情况、加速
度情况等。
(3)分析图象时注意与动能定理、功能关系、能量守恒定律或牛顿运动定律相结合
找出图象的数学表达式或物理量的变化规律。
1．一带负电粒子在电场中仅受静电力作用沿x轴正方向做直线运动的 －t图象
v
如图15所示，起始点O为坐标原点，下列关于电势φ、粒子的动能E 、电场强度
k
E、粒子加速度a与位移x的关系图象中可能合理的是( )
图15
解析 由 －t图象可知速度减小，且加速度逐渐减小，电场力做负功，动能逐渐
v减小，而电场强度E＝＝，所以沿＋x方向场强逐渐减小，则电势不是均匀减小，
所以A、B、D错误，C可能合理。
答案 C
2．(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能E 随位
p
移x的变化关系如图16所示，则下列说法正确的是( )
图16
A．粒子从x 处运动到x 处的过程中电场力做正功
1 2
B．x 、x 处电场强度方向沿x轴正方向
1 2
C．x 处的电场强度大小大于x 处的电场强度大小
1 2
D．x 处的电势比x 处的电势低
1 2
解析 由于粒子从x 运动到x ，电势能减小，因此电场力做正功，粒子所受电场
1 2
力的方向沿x轴正方向，电场强度方向沿x轴负方向，选项A正确，B错误；由
ΔE ＝qEΔx，即qE＝，由于x 处的图线斜率的绝对值小于x 处图线斜率的绝对值
p 1 2
因此x 处的电场强度大小小于x 处的电场强度大小，选项C错误；沿着电场线方
1 2
向电势降低，故x 处的电势比x 处的电势低，选项D正确。
1 2
答案 AD
3.真空中相距为3a的两个点电荷A和B，分别固定于x轴上x ＝0和x ＝3a的两
1 2
点，在二者连线上各点场强随x变化的关系如图17所示，以下说法正确的是(
)
图17
A．二者一定是异种电荷
B．x＝a处的电势一定为零
C．x＝2a处的电势一定大于零D．A、B的电荷量之比为1∶4
解析 两点电荷连线中某点，电场强度E＝0，说明两点电荷在该点产生的场强等
大反向，故两点电荷一定为同种电荷，A项错误；由场强公式可知，k＝k，故
Q ∶Q ＝1∶4，D项正确；若两点电荷均为正点电荷，则连线上各点电势均大于
A B
零，B项错误；若两点电荷均为负点电荷，则连线上各点电势均小于零，C项错误。
答案 D
课时作业
(时间：40分钟)
基础巩固练
1．(2018·河北石家庄二模)如图1所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场
的等势面，A、B、C是电场中的三点，下列说法正确的是( )
图1
A．三点中，B点的电场强度最大
B．三点中，A点的电势最高
C．将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大
D．将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同
答案 D
2．(多选)某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图2所示，O、M、N为电场
中的三个点，则由图可得( )图2
A．M点的场强小于N点的场强
B．M点的电势低于N点的电势
C．将一负电荷由O点移到M点电势能增加
D．将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同
解析 电场线的疏密表示场强的大小，M点的场强大于N点的场强，选项A错误；
x轴、y轴处处与场强垂直，则x轴、y轴为等势线，沿着电场线的方向电势逐渐降
低，M点的电势低于N点的电势，选项B正确；将一负电荷由O点移到M点电场
力做负功，电势能增加，选项C正确；将一正电荷由O点移到M点电场力做正功，
将一正电荷由O点移到N点电场力不做功，选项D错误。
答案 BC
3．(多选) (2019·河北唐山期末)如图3所示，虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个等
势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下
通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知 ( )
图3
A．五个等势面中，a的电势最高
B．带电粒子通过P点时的电势能较Q点大
C．带电粒子通过P点时的动能较Q点大
D．带电粒子通过P点时的加速度较Q点小
解析 由等势面及轨迹与力的关系可知五个等势面中，e的电势最高，故A错误；
粒子由P到Q过程电场力做负功，动能减小，电势能增大，故B错误，C正确；电势差相等的等势面越密，电场强度越大，加速度越大，故D正确。
答案 CD
4．(2019·福建福州质检)电场中某三条等势线如图4中实线a、b、c所示。一电子仅
在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势φ >φ >φ ，这一过程电子运动的
a b c
－t图象可能是下图中的( )
v
图4
解析 结合φ >φ >φ ，由题图等势线的特点可确定此电场为非匀强电场，且Q点
a b c
处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，
做加速度越来越小的加速运动，选项A正确。
答案 A
5．(多选) (2019·河北唐山一模)如图5所示，匀强电场中的A、B、C、D点构成一位
于纸面内的平行四边形，电场强度的方向与纸面平行，已知A、B两点的电势分别
为φ ＝12 V，φ ＝6 V，则C、D两点的电势可能分别为 ( )
A B
图5
A．9 V、18 V B．9 V、15 V
C．0 V、6 V D．6 V、0 V
解析 由于AB∥CD，且AB＝CD，则U ＝U ，即φ －φ ＝φ －φ ＝6 V，所以
AB DC A B D C
B、C正确，A、D错误。
答案 BC
6．(多选)(2017·江苏单科，8)在x轴上有两个点电荷q 、q ，其静电场的电势φ在x
1 2
轴上分布如图6所示。下列说法正确的有( )图6
A．q 和q 带有异种电荷
1 2
B．x 处的电场强度为零
1
C．负电荷从x 移到x ，电势能减小
1 2
D．负电荷从x 移到x ，受到的电场力增大
1 2
解析 由x 处电势为零可知，两点电荷q 和q 带有异种电荷，选项A正确；在φ
1 1 2
－x图象中，图象切线的斜率表示电场强度，则x 处的电场强度不为零，选项B错
1
误；且有x 到x 电场强度逐渐减小，负电荷受到的电场力逐渐减小，选项D错误；
1 2
由E ＝φq可知，负电荷在电势高处的电势能小，负电荷从x 移到x ，电势能减小，
p 1 2
选项C正确。
答案 AC
7．(多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图7所示，x轴正向为场强正
方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( )
图7
A．在x 和x 处电势能相等
2 4
B．由x 运动到x 的过程中电势能增大
1 3
C．由x 运动到x 的过程中电场力先增大后减小
1 4
D．由x 运动到x 的过程中电场力先减小后增大
1 4
解析 由题图可知，x 到x 场强先变大，再变小，则点电荷受到的电场力先增大
1 4
后减小，C正确，D错误；由x 到x 及由x 到x 过程中，电场力做负功，电势能增
1 3 2 4
大，知A错误，B正确。
答案 BC
8．(多选)(2017·天津理综，7)如图8所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为a 、a ，电势能分别为E 、E 。下列说法
A B pA pB
正确的是( )
图8
A．电子一定从A向B运动
B．若a >a ，则Q靠近M端且为正电荷
A B
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E a ，说明电子在A点
A B
受到的电场力较大，A点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M
端为场源电荷的位置，应为正电荷，故选项B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，
一定有电势φ >φ ，电子电势能E ＝－eφ，电势能是标量，所以一定有E
