Question

如圖所示，真空中同一平面內(nèi)固定兩點(diǎn)電荷+2Q和一Q，以點(diǎn)電荷+2Q為圓心的圓上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中b點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線與圓的交點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)關(guān)于連線對稱，ad為圓的直徑，且d距-Q．當(dāng)電子經(jīng)過這四點(diǎn)時，下列說法正確的是
（　　）

• A、b處電勢能最大
• B、d處電勢能最大
• C、d處電場力最大
• D、a、c兩處電場力相同

Answer 1

分析：a、b、c、d四點(diǎn)的電場是由正電荷與負(fù)電荷合成的，由于a、b、c、d四點(diǎn)在以點(diǎn)電荷+2Q為圓心的圓上，所以由正電荷產(chǎn)生的電勢在a、b、c、d四點(diǎn)是相等的，a、b、c、d四點(diǎn)的總電勢可以通過負(fù)電荷產(chǎn)生的電場的電勢來判定．由于a、b、c、d四點(diǎn)在以點(diǎn)電荷+2Q為圓心的圓上，所以a、b、c、d四點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小是相等的．

解答：解：A、B：由于a、b、c、d四點(diǎn)在以點(diǎn)電荷+2Q為圓心的圓上，所以由正電荷產(chǎn)生的電勢在a、b、c、d四點(diǎn)是相等的，a、b、c、d四點(diǎn)的總電勢可以通過負(fù)電荷產(chǎn)生的電場的電勢來判定．負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中，離開負(fù)電荷越近的點(diǎn)，電勢越低；離開負(fù)電荷越遠(yuǎn)的點(diǎn)，電勢越高；所以d點(diǎn)的電勢最高，b點(diǎn)的電勢最低．電子帶負(fù)電荷，所以它在b點(diǎn)處的電勢能最大，在d點(diǎn)處的電勢能最�。�故A正確，B錯誤；
   C：由于a、b、c、d四點(diǎn)在以點(diǎn)電荷+2Q為圓心的圓上，所以a、b、c、d四點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小是相等的．b點(diǎn)離負(fù)電荷最近，而且b點(diǎn)的兩個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的方向相同，所以b點(diǎn)的合場強(qiáng)最大，電子在b點(diǎn)受到的電場力最大．故C錯誤；
   D：根據(jù)庫侖定律，故2Q在a點(diǎn)的電場等于-Q在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場，所以a點(diǎn)的合場強(qiáng)的方向是向右偏上；同理，兩個點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)的方向向右偏下．所以電子在a、c兩點(diǎn)受到的電場力的方向是不同的，兩個電場力就是不同的．故D錯誤．
故選：A

點(diǎn)評：本題考查判斷電勢、場強(qiáng)大小的能力，要利用庫侖定律和場強(qiáng)的矢量合成的方法對各點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)進(jìn)行判定．難度應(yīng)屬于中檔題目．