题目内容
a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°.现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上,将一个电量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处,两点相比( )
分析:根据电场的叠加,分析d点电场强度的方向;O点的电场强度等于b处+Q在O处产生的电场强度大小.根据顺着电场线方向电势降低,分析d点与O点电势关系.正电荷在高电势高处电势能大.
解答:解:A、d点电场是由三个点电荷所产生的电场的叠加,根据对称性和平行四边形定则可知,d点电场强度的方向由O指向d.故A正确.
B、C,Od间电场线方向从O到d,根据顺着电场线方向电势降低,O点的电势高于d点的电势,而正电荷在高电势高处电势能大,则知+q在d点所具有的电势能较小.故B错误,C正确.
D、设菱形的边长为r,根据公式E=k
分析可知三个点电荷在D产生的场强大小E相等,由电场的叠加可知,D点的场强大小为ED=2k
.O点的场强大小为EO=k
=4k
,可见,d点的电场强度小于O点的电场强.故D正确.
故选ACD
B、C,Od间电场线方向从O到d,根据顺着电场线方向电势降低,O点的电势高于d点的电势,而正电荷在高电势高处电势能大,则知+q在d点所具有的电势能较小.故B错误,C正确.
D、设菱形的边长为r,根据公式E=k
Q |
r2 |
Q |
r2 |
Q | ||
(
|
Q |
r2 |
故选ACD
点评:本题关键要抓住对称性,由电场的叠加分析场强大小和电场线的方向,再判断电场力大小和电势能的高低.
练习册系列答案
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将一根绝缘细线在匀强电场中连接成一个菱形,如图所示.a、b、c、d分别是菱形的四个顶点,且∠abc=120°.已知a、b、c三点电势分别为3V、4V、10V,一个带电量为+1.0×10-6C的小蚂蚁在细线区域内爬行.下列说法正确的是( )
A、d点电势为4V | B、O点电势为0V | C、小蚂蚁在b点电势能等于在d点电势能 | D、小蚂蚁在b点电势能小于在d点电势能 |