Question

18．在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定有帶電量絕對(duì)值均為Q的點(diǎn)電荷，其帶電性如圖所示．正方形的對(duì)角線交點(diǎn)為O，在兩條對(duì)角線上分別取點(diǎn)A、B、C、D且OA=0B=OC=OD，不計(jì)電子重力，則（　　）

• A． C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同
• B． C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，A、B兩電勢(shì)相等
• C． 電子從C點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)能先增加后減小
• D． 電子從O點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電勢(shì)能先增加后減小

Answer 1

分析 本題可根據(jù)等量同種電荷和等量異種電荷電場(chǎng)的分布情況，運(yùn)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行分析．分析要抓住電場(chǎng)線和等勢(shì)線分布的對(duì)稱性．由電場(chǎng)力做功情況分析電勢(shì)能的變化情況．

解答 解：
A、根據(jù)等量同種電荷和等量異種電荷電場(chǎng)的分布情況可知：豎直方向上+Q和-Q的電場(chǎng)中，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也相同；在水平方向兩個(gè)+Q的電場(chǎng)中，C、D的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，所以根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也不同，故A錯(cuò)誤．
B、在豎直方向+Q和-Q的電場(chǎng)中，C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)不等；在水平方向兩個(gè)+Q的電場(chǎng)中，C、D的電勢(shì)相等，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，根據(jù)疊加原理可知C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等，故B錯(cuò)誤．
C、在垂直方向+Q、-Q的電場(chǎng)中，CD連線是一條等勢(shì)線，其上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，在水平方向兩個(gè)+Q的電場(chǎng)中，C點(diǎn)的電勢(shì)與D點(diǎn)的電勢(shì)相等，高于O點(diǎn)的電勢(shì)，則根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知C點(diǎn)的電勢(shì)與D點(diǎn)的電勢(shì)相等，高于O點(diǎn)的電勢(shì)，所以電子從C點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，電勢(shì)能先增加后減小，故C正確．
D、電子從O點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在豎直方向+Q和-Q的電場(chǎng)中，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，在在水平方向兩個(gè)+Q的電場(chǎng)中，電場(chǎng)力對(duì)電子也做負(fù)功，所以電子從O點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，電勢(shì)能一直增加，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是要明確兩個(gè)等量同種電荷和異種電荷電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布情況，知道沿著場(chǎng)強(qiáng)方向，電勢(shì)越來越低，靈活運(yùn)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行分析．