题目内容
【题目】如图所示,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线.P、Q为CD轴上关于O点对称的两点.如果带电量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等.则下列判断正确的是( )
A. P点的电势与Q点的电势相等
B. 带正电的微粒在O点的电势能为零
C. 在P点静止释放带正电的微粒(重力不计),微粒将做匀加速直线运动
D. P点的电场强度与Q点的电场强度相等
【答案】D
【解析】
A、由电场的叠加原理可知半球面右边的电场线是水平向右的,沿电场线方向电势逐渐降低,所以P点的电势高于Q点的电势,故A错误;
B、本题没有选取零势点,所以带正电的微粒在O点的电势能不一定为零,故B错误;
C、电场线方向水平向右,所以在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作加速运动,距离远后电场力减小,所以是变加速运动,故C错误;
D、均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球,这个半球放在图的另一边,然后看PQ两点,可以看到,PQ两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上,而由题目给出的条件,正电球在P、Q两点产生的电场为零,所以,正电半球在Q点产生的电场强度相当于负电半球在Q点产生的电场强度,而与P点的环境比较,唯一的区别是电荷符号相反,从而电场大小相同,只有可能有方向的区别,而分析可知,方向是相同的,故电场强度相等,故D正确;
故选D。
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