如图所示,一边长为l的正方形,其中a、b、c三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Q,O点为正方形的中心,d点为正方形的另一个顶点.以下关于O点和d点说法正确的是( )A. O点和d点的场强方向相同B. d点比O点的电势高C. 同一试探电荷+q在d点比在O点受到的电场力大D. 同一试探电荷+q在d点比在O点的电势能大
问题描述:
如图所示,一边长为l的正方形,其中a、b、c三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Q,O点为正方形的中心,d点为正方形的另一个顶点.以下关于O点和d点说法正确的是( )
A. O点和d点的场强方向相同
B. d点比O点的电势高
C. 同一试探电荷+q在d点比在O点受到的电场力大
D. 同一试探电荷+q在d点比在O点的电势能大
答
A、由点电荷的电场及场的叠加可知,在O点b、c两处的点电荷产生的电场相互抵消,O点处的场强方向沿ad指向d点,
在d点b、c两处的点电荷产生的电场合成方向也是沿ad指向d点,所以三个正点电荷在O点和d点的场强方向相同,故A正确
B、ad是b、c两处点电荷连线的中垂线,由两等量正电荷的电场中电势分布可知在b、c两点电荷的电场中O点电势高于d点电势,而在点电荷a的电场中O点电势也高于d点电势,再由电势叠加可知O点电势高.故B错误
C、由点电荷的电场及场的叠加可知,在O点b、c两处的点电荷产生的电场相互抵消,O点处的场强等于
a处点电荷所产生的场强,即EO=
=KQ (
l)2
2
2
方向由a指向O;而在d点处Ed=2KQ l2
×cos45°×2+KQ l2
=(kQ (
l)2
2
+
2
)×1 2
<EO,方向也沿aO方向,故C错误KQ l2
D、O点电势高,正电荷在电势越高处电势能越大,所以同一试探电荷+q在d点比在O点的电势能小,故D错误
故选A.
答案解析:在O点电场方向沿ad指向d点,d点电场方向用矢量合成可求得与a点相同.据电荷周围电势的特点分析电势的高低.
考试点:电场强度.
知识点:考查电场地场强的求解:明确其计算用矢量合成法则,会分析电势的高低.