如图所示是真空中某一点电荷Q在周闱产生的电场,a、b分别是该电场中的两点,其中a点的电场强度大小为E,方向与a、b连线成120°角;b点的电场强度大小为Ea,方向与a、b连线成150°角,一带负电的检验电荷q在场中由a运动到b,则( )
A. 点电荷Q是负电荷
B. a、b两点的电场强度大小Ea:Eb=3:1
C. 在a、b两点受到的电场力大小之比Ea:Eb=1:3
D. 在a、b两点具有的电势能的大小关系为Epa>Epb
B
【解析】解:A、两条电场线反向延长线交于一点,即为点电荷Q的位置,根据电场线方向可知Q带正电,故A错误;
B、设a、b两点到Q的距离分别为ra和rb,由几何知识得到:rb=ra,
根据公式E=k得:Ea:Eb=3:1.故B正确;
C、由F=qE知:Fa:Fb=3:1,故C错误;
D、因为b点距离正电荷Q远,所以φa>φb,因φa>φb,则负检验电荷q在a、b两点电势能相比较EPa<EPb,故D错误。
故选:B。
运用几何的方法找出点电荷Q的位置,求出a、b两点到Q的距离之比,由E=k求解场强关系,并比较电势的高低,再分析电势能的大小。
本题考查对点电荷电场的掌握程度。在电场问题中,画电场线、等势线及其他图形,将抽象问题变得直观形象,是常用方法。