Question

16．如圖所示，在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中有A，B，C，D四個(gè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)棱形．∠A=60°，其中B，D兩點(diǎn)的電勢(shì)滿足φ_B=φ_D=6V，將試探電荷D點(diǎn)分別移動(dòng)到A點(diǎn)和C點(diǎn)電場(chǎng)力做正功且相等，則（　�。�

• A． 連接DB的線段一定在同一等勢(shì)面上
• B． Q為負(fù)電荷，且位于BD的中點(diǎn)
• C． 電勢(shì)差滿足U_DC=U_AB
• D． 電場(chǎng)強(qiáng)度滿足E_D=3Ec

Answer 1

分析 試探電荷D點(diǎn)分別移動(dòng)到A點(diǎn)和C點(diǎn)電場(chǎng)力做正功判斷電勢(shì)的高低關(guān)系，由做功相等判斷出AC兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，由此判斷出場(chǎng)源電荷的電性和位置；結(jié)合庫(kù)侖定律判斷出電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．

解答 解：A、由題可知，AC兩點(diǎn)的電勢(shì)也相等，由于BD兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，點(diǎn)電荷的位置一定在菱形的中點(diǎn)O上，所以連接DB的線段一定 不在同一等勢(shì)面上．故A錯(cuò)誤；
B、試探電荷D點(diǎn)分別移動(dòng)到A點(diǎn)和C點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，試探電荷的電勢(shì)能減�。�若試探電荷為正電荷則D點(diǎn)的電勢(shì)高，場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷；若試探電荷為負(fù)電荷則A點(diǎn)的電勢(shì)高，場(chǎng)源電荷為正電荷．故B錯(cuò)誤；
C、由于BD兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，AC兩點(diǎn)的電勢(shì)也相等，所以電勢(shì)差滿足U_DC=-U_AB．故C錯(cuò)誤；
D、設(shè)菱形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，則：$\overline{OD}=Lsin\frac{60°}{2}=0.5L$；$\overline{OC}=L•cos\frac{60°}{2}=\frac{\sqrt{3}}{2}L$
設(shè)點(diǎn)電荷的電量為q，則：${E}_{D}=\frac{kq}{\overline{O{D}^{2}}}=\frac{4kq}{{L}^{2}}$，${E}_{C}=\frac{kq}{\overline{O{C}^{2}}}=\frac{4kq}{{3L}^{2}}$，所以E_D=3E_C．故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布規(guī)律，知道沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，會(huì)使用庫(kù)侖定律求電場(chǎng)強(qiáng)度是解答的關(guān)鍵．