如图是两个等量异种电荷形成的电场,AB为中垂线上两点,CD为两电荷连线上两点,且A、B、C、D与O点间距离相等,则
A.A、B、C、D 四点场强相同
B.C点电势比D点电势低
C.正电荷从A运动到B,电场力不做功
D.正电荷从C运动到D,电势能增加
C
【详解】
两个等量异种点电荷形成的电场,两个电荷的连线上下的电场是对称的,AO=BO,那么A、B两点的场强就是相等的,小于O处的场强.由于C、D两处电场线比O处密,则C、D两处的场强比O处大,故A错误;电场线从正电荷出发到负电荷终止,而顺着电场线方向电势降低,则知C点电势比D点电势高,故B错误.AB为中垂线,是一条等势线,其上各点的电势都相等,AB之间的电势差为0,则正电荷从A运动到B,电场力不做功,故C正确;正电荷从C运动到D,电场力从C指向D,电场力做正功,电势能减小,故D错误.故选C.
【点睛】
此题关键是知道两个等量异种点电荷形成的电场,电场线分布具有对称性,电场线越密,场强越大.中垂线上所有点的电场强度的方向都相同且与之垂直;该中垂线是一条等势线,所有点的电势都相等.
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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