题目内容
【题目】离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。如图为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，a、b、c、d是四根平行杆，他们与带有直流电压和叠加的射频电压相连，相当于四个电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷。在纸面内四根杆的连线是一个正方形，A、C是ac上的任意两点，B、D是bd上的任意两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。则
A. D点的电场强度为零，电势最低
B. A、B、C、D四点电场强度大小相等
C. A点电势比B点电势高
D. 正点电荷沿直线从A经O运动到C，电势能先减小后增大
【答案】BCD
【解析】
依据点电荷的电场强度方向，结合矢量的合成法则；再由电场线的密集程度表达电场强度的强弱，最后由沿着电场线方向电势是降低的，与电场力做功正负来判定电势能的大小。
A、两负电极在D点形成的电场水平向右，两正电荷在D点形成的电场也水平向右，所以电场强度不为0，电势与B点相同，故A错误；
B、A、B、C、D对称分布，电场线密集程度一样，所以这四点电场强度大小相等，故B正确；
C、A到B的电场线，是由A指向B，且电场线是曲线，沿着电场线的方向，电势是降低，所以A点电势比B点电势高，故C正确；
D、从A到O，电场线从A指向O，从O到C，电场线从C指向O，正电荷沿AC运动时，电场力先做正功，后做负功，相应的正点电荷的电势能先减小后增大，故D正确。
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