Question

10．如图所示，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O点和另一个顶点d点处，两点相比（　　）

• A． d点电场强度的方向由O指向d
• B． +q在d点所具有的电势能较大
• C． d点的电势大于O点的电势
• D． d点的电场强度小于O点的电场强度

Answer 1

分析 根据电场的叠加原理，分析d点电场强度的方向；O点的电场强度就等于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．结合正电荷在高电势高处电势能大，分析电势能的大小．

解答 解：A、设菱形的边长为r，根据公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$分析可知三个点电荷在d产生的场强大小相等，a、c两处的正电荷在d点产生的合场强方向由O指向d，b处正电荷在d点产生的场强方向由O指向d，由电场的叠加原理可知，d点电场强度的方向由O指向d，故A正确．
BC、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BC错误．
D、d点的场强大小为 E_D=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$+2k$\frac{Q}{{r}^{2}}$cos60°=2k$\frac{Q}{{r}^{2}}$．O点的场强大小为E_O=k$\frac{Q}{（\frac{r}{2}）^{2}}$=4k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，可见，d点的电场强度小于O点的电场强度．故D正确．
故选：AD

点评 本题的关键要抓住对称性，由电场的叠加原理分析场强大小和电场线的方向，再判断电势能的高低．