题目内容
【题目】如图所示,在一平面坐标系xy内有四个电量相等的点电荷a、b、c、d位于正方形四个顶点,A、B在x轴上且为ab、cd连线的中点,O为其中心。一质子(不计重力)沿x轴在变力F作用下从A点匀速运动到B点。则下列说法正确的是
A. A、O、B三点电势相等
B. A、O、B三点中O点电势最低
C. 质子所受电场力F方向先沿y轴正向,后沿y轴负向
D. 质子所受电场力F方向先沿y轴负向,后沿y轴正向
【答案】AD
【解析】如图所示在x轴任意一点上做出a、b、c、d四个电荷所产生的电场的方向,根据 可知电荷a和电荷b在该点产生的场强Ea和Eb大小相同,且与水平方向的夹角相同,故Ea和Eb的合场强竖直向下;同理电荷c、d在该点的场强Ec、Ed大小相等,但合场强方向竖直向上,故在x轴上任意一点的场强方向只能是沿y轴正方向或沿y轴负方向,即x轴与电场线垂直,故x轴在一条等势线上,故AOB三点电势相等,故A正确,B错误.根据 可知在x轴负半轴上电荷a和电荷b产生的场强Ea和Eb大于电荷c和电荷d产生的场强Ec、Ed,故在x轴负半轴上场强的方向沿y轴负方向,而O点合场强为0,在x轴正半轴上,合场强沿y轴正方向,而质子所受电场力的方向与场强的方向相同,故质子所受电场力F方向先沿y轴负向,后沿y轴正向,故C错误而D正确.故选AD.
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