题目内容
14.如图所示,四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处,A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法正确的是( )A. | A、C两点的电场强度相同,B、D两点电势相同 | |
B. | O点电势、场强为零 | |
C. | 将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,所受电场力先减小后增大,方向不变 | |
D. | 将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能先增大后减小 |
分析 根据点电荷产生的电场特点和矢量合成法则求解.
电荷在等势面上移动,电场力做功为0.
根据电场力做功量度电势能的变化
解答 解:A、B:设正方向边长为L,每个电荷电量为Q,如图
若将四个电荷分成a与d,b与c两组,则AC是两组电荷的垂直平分线,是粒子电荷的等势线;所以AC两点的电势相等;
ad两个电荷的合场强的方向向下,A点的场强大于C点的场强;bc两个点电荷的合场强方向向上,C点的场强大于A点的场强;四个点电荷的合场强方向:A向下,C向上.
同理,若将四个电荷分成a与b,c与d两组,可得:BD两点的电势相等,B点场强的方向向右,D点的方向向左.
所以ABCD四点的电场强度的方向不同,电势相等,故A错误
B、根据点电荷产生的长场强叠加可知,O点的场强为零,故B正确.
C:根据电场线得分布图可知,一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,所受电场力先增大后减小,故C错误
D、过O点的垂线位于过AC和BD两条等势线的等势面上,这两个等势面与无穷远处的电势相等,为0,所以过O的垂线的电势都为0.故D错误.
故选:B
点评 本题以点电荷形成电场为背景,考查电场强度的叠加、电势、电场力做功与电势能改变等
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