题目内容
【题目】如图所示,ABCD为正方形,在A、B两点均固定电荷量为+q的点电荷。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到正方形的中心O点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q1从O点移到C点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到O点。下列说法正确的有( )
A.Q1移入之前,O点的电势为
B.Q 1从O点移到C点的过程中,电场力做的功为0
C.Q 2从无穷远处移到O点的过程中,电场力做的功为1.5W
D.Q 2在O点的电势能为-3W
【答案】AD
【解析】
A.将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到正方形的中心O点,此过程中,电场力做功为-W,根据电场力做功公式得
解得
又根据
可得正方形的中心O点电势为,电场中某一点的电势与放不放入试探电荷无关,所以Q1移入之前,O点的电势为,故A正确;
B.两个等量正电荷周围电势分布可知,O点与C点电势不相等,所以Q 1从O点移到C点的过程中,电场力做的功不为0,故B错误;
CD.将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到正方形的中心O点,此过程中,电场力做功为-W。根据对称性可知,在A、B两点固定的点电荷分别对Q1做功为
将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到O点,在A、B两点固定的点电荷分别对Q2做功
同理Q1对Q2做功也是W。所以Q 2从无穷远处移到O点的过程中,电场力做的功为3W,电势能减小3W,也就是Q 2在O点的电势能为-3W,故D正确,C错误。
故选AD。
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