如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R.电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q与O点的连线和OC间夹角为60°.下列说法正确的是
A.O、C两点场强相同
B.O、C两点电势相同
C.在A点由静止释放一个正电荷,电荷将沿圆周向D运动
D.沿直径由B向D移动一个正电荷,电荷的电势能先增大后减小
【答案】AB
由题图可知O、C两点在两点电荷的中垂线上,且关于两点电荷的连线对称,由等量异种点电荷电场的分布情况可知O、C两点的场强相同,电势相同,选项AB正确;在A点由静止释放一个正电荷,仅在电场力的作用下,电荷做曲线运动,但其轨迹不可能沿圆周,选项C错误;沿直径由B向D移动一个正电荷,电场力做正功,电荷的电势能一直减小,选项D错误。
电场的能的性质:
电场力做功的特点在电场中移动电荷时,电场力对电荷做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关,而与电荷的运动路径无关。这一点与重力做功的情况类似。沿任一闭合路径移动一周,电场力所做的总功为零。
电势高低的比较方法:
(1)根据电场线或等势面判断。沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(2)利用电势差的正负判断。判断出的正负,再由
比较
的大小。若
,则
;则
(3)利用场源电荷判断。取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离正电荷近处电势高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近处电势低。点电荷电场中某固定点的电势与场源电荷的电性及电荷量有关。场源电荷带正电时,电荷量越大.该点电势越高;场源电荷带负电时则相反。
(4)利用电势叠加判断。苦有多个场源电荷时,每个场源电荷产生的电场中的电势已知或易于判断,可将每个电场的电势先判断后叠加从而得到总电势。
(5)根据电场力做功来判断。正电荷在电场力作用下移动时,电场力做正功,电荷由高电势处移向低电势处;正电荷克服电场力做功,电荷由低电势处移向高电势处。对于负电荷,情况正好相反。
(6)根据电势能判断。正电荷在电势高处电势能较大,负电荷在电势低处电势能较大。
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