题目内容

4．如图所示，粗细均匀的金属半圆环ABC，放在光滑绝缘的水平桌上，环上带有均匀分布的正电荷，在过圆心O且垂直桌面的直线上P点，场强大小为E，则下列说法正确的是（　　）
A．P点场强E的方向竖直向上
B．在竖直线上从O到P的过程中，电势可能先增大后减小
C．O点的场强不为零，电势为零
D．将一正的点电荷沿线从O匀速移到P，电场力做功的功率可能是先增大后减小

分析 根据电场的叠加原理分析P点的场强方向．根据电场线的方向分析电势的变化．根据电场力的变化，分析电场力功率的变化．

解答 解：A、若是一个粗细均匀的带电金属圆环，根据电场的叠加原理和对称性可知，P点场强E的方向竖直向上，则
半圆环ABC在P点产生的场强不是竖直向上，故A错误．
B、OP直线上电场方向竖直向上，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，则从O到P的过程中，电势逐渐减小．故B错误．
C、根据对称性和电场的叠加原理得知，O点的场强为零，O点的电势高于无穷远处的电势，则O点的电势大于零，故C错误．
D、从O到P电场线的分布情况不能确定，可能电场线先变密后变疏，场强先变大后变小，则正电荷所受的电场力先变大后变小，由P=Fv知，电场力做功的功率可能是先增大后减小．故D正确．
故选：D

点评 解决本题时要知道OP线上各点的场强是圆环上各点的电荷产生的电场的叠加，分析时要抓住电场的对称性，利用电场的叠加原理判断．

练习册系列答案
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