Question

18．如圖所示，在x軸上相距為L的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、$\frac{L}{2}$為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱．則下列判斷正確的是（　　）

• A． 四個(gè)點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低，a 點(diǎn)電勢最高
• B． b、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同、電勢相同
• C． b、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同、電勢不相同
• D． 將一試探電荷-q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，-q的電勢能增加

Answer 1

分析 該電場中的電勢、電場強(qiáng)度都關(guān)于x軸對稱，所以bd兩點(diǎn)的電勢相等，場強(qiáng)大小相等，方向是對稱的．c點(diǎn)在兩個(gè)電荷連線的中點(diǎn)上，也是在兩個(gè)電荷連線的中垂線上，所以它的電勢和無窮遠(yuǎn)處的電勢相等．

解答 解：該電場為等量異種點(diǎn)電荷的電場，將等量異種點(diǎn)電荷的電場線與等勢面的圖畫出如圖，然后與該題的圖比較可得：該電場中的電勢關(guān)于x軸上下對稱，等勢面不是圓形．

A、c點(diǎn)在兩個(gè)電荷連線的中點(diǎn)上，也是在兩個(gè)電荷連線的中垂線上，所以它的電勢和無窮遠(yuǎn)處的電勢相等．而正電荷周圍的電場的電勢都比它高，即c點(diǎn)的電勢在四個(gè)點(diǎn)中是最低的，沿電場線的方向電勢逐漸降低，由圖可知，a 點(diǎn)電勢最高，故A正確；
BC、該電場中的電場強(qiáng)度關(guān)于x軸對稱，所以bd兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向是對稱的，不相同的．因?yàn)樵谕�一個(gè)等勢面上，電勢相同，故BC錯(cuò)誤；
D、c點(diǎn)的電勢低于a點(diǎn)的電勢，試探電荷-q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，電場力做負(fù)功，-q的電勢能增加．故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評 該題考查常見電場的特點(diǎn)，解題的關(guān)鍵是c點(diǎn)在兩個(gè)電荷連線的中點(diǎn)上，也是在兩個(gè)電荷連線的中垂線上，所以它的電勢和無窮遠(yuǎn)處的電勢相等．而正電荷周圍的電場的電勢都比它高，負(fù)電荷周圍的電場的電勢都比它低．