Question

20．如图所示，两个带等量异种点电荷，分别固定在空间中M、N两点，OB是MN的中垂线，一个圆与MN相切于O点，A、B、C是圆周上的三个点，A、C关于中垂线对称．一带正电的试探电荷在图示的空间运动．则下列说法中正确的是（　　）

• A． 电子在A点的电势能大于在C点的
• B． 若电子沿O向B做匀速直线运动，应对电子施加水平恒力作用
• C． 试探电荷沿圆周从O经A至B点，电势能变化量为零
• D． 试探电荷沿圆周从O经A至B点的过程中，电势能不变

Answer 1

分析 根据对称性和顺着电场线方向电势降低，分析A、C的电势．根据等量异种电荷电场线的分布特点，可以比较O与B的场强大小，根据推论：负电荷在电势低处电势能大，可比较负电荷在A、C的电势能大小．

解答 解：等量异号电荷的电场线分布情况如图所示，具有对称性，将题中的电场与等量异号电荷的电场进行比较可知：
A、根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，A点电势比C点高，那么电子在在A点的电势能小于在C点的．故A错误．
B、根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，O、B两处电势相同、而O点场强比B强，若电子沿O向B做匀速直线运动，那么应对电子施加水平变力作用．故B错误．
C、根据等量异种电荷电场线的分布情况可知，试探电荷沿圆周从O经A至B点，电荷的电势先增大后减小，但电势能变化量为零，故C正确，D错误．
故选：C．

点评 这类问题要巧妙利用电场线、等势面分布对称性的特点，再根据电场线方向判断电势高低，电场线的疏密判断场强的大小，注意同一点，电荷的正负不同，则其电势能也不同．