Question

正方形四个顶点上放置4个等量电荷，分布如图．O点为正方形的中心，M、N、G、H分别为正方形四个边的中点，以O点为圆心的圆与MG、NH连线相交点按逆时针为a、b、c、d．下列说法正确的是（　　）

• A、O点电场强度等于零
• B、图中虚线圆是等势线
• C、+q在a点电势能少于在b点电势能
• D、移动+q由b经c到d电场力先作正功后作负功

Answer 1

分析：根据电场的叠加分析O点的电场强度；在等量异种电荷的电场中两电荷连线的垂直平分线是等势线；分析a、b电势的高低，比较+q在a、b两点电势能的大小．根据电势能的变化，判断电场力做功的正负．

解答：解：
A、如右图所示，A、C两点处两个电荷在O点的场强方向沿O→C，B、D两点处两个电荷在O点的场强方向沿O→B，根据平行四边形定则可知O点场强不为零，方向沿O→G，故A错误．
B、在A、B两个等量异种电荷的电场中NH是一条等势线，在C、D两个等量异种电荷的电场中NH也是一条等势线，根据电场的叠加原理可知NH是一条等势线，由上分析可知OG间场强向下，则a点的电势高于c的电势，所以图中虚线圆不是等势线．故B错误．
C、ac线上电场强度方向沿a→c，电势逐渐降低，而b点与O点的电势相等，所以a点的电势高于b点的电势，+q在a点电势能大于在b点电势能，故C错误．
D、由上分析可得：b、d电势相等，高于c点电势，则移动+q由b经c到d，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D正确．
故选：D

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．关键要掌握等量异种电荷电场线的分布情况，知道两电荷连线的垂直平分线是等势线，运用电场的叠加原理进行分析．