题目内容

18.如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、$\frac{L}{2}$为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.则下列判断正确的是(  )
A.四个点中c点处的电势最低,a 点电势最高
B.b、d两点处的电场强度相同、电势相同
C.b、d两点处的电场强度相同、电势不相同
D.将一试探电荷-q沿圆周由a点移至c点,-q的电势能增加

分析 该电场中的电势、电场强度都关于x轴对称,所以bd两点的电势相等,场强大小相等,方向是对称的.c点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等.

解答 解:该电场为等量异种点电荷的电场,将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图,然后与该题的图比较可得:该电场中的电势关于x轴上下对称,等势面不是圆形.

A、c点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等.而正电荷周围的电场的电势都比它高,即c点的电势在四个点中是最低的,沿电场线的方向电势逐渐降低,由图可知,a 点电势最高,故A正确;
BC、该电场中的电场强度关于x轴对称,所以bd两点场强大小相等,方向是对称的,不相同的.因为在同一个等势面上,电势相同,故BC错误;
D、c点的电势低于a点的电势,试探电荷-q沿圆周由a点移至c点,电场力做负功,-q的电势能增加.故D正确.
故选:AD.

点评 该题考查常见电场的特点,解题的关键是c点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等.而正电荷周围的电场的电势都比它高,负电荷周围的电场的电势都比它低.

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