Question

空間中有一個(gè)正方體abfe-dcgh，有一對(duì)等量異種點(diǎn)電荷分別位于空間中的d點(diǎn)和g點(diǎn)．現(xiàn)在各頂點(diǎn)間移動(dòng)一正試探電荷，關(guān)于該試探電荷所受的電場(chǎng)力和具有的電勢(shì)能，以下判斷正確的是（　　）

A．在e點(diǎn)和b點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等，方向相同

B．在a點(diǎn)和f點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小相等，方向相同

C．在e點(diǎn)和b點(diǎn)電勢(shì)能相等

D．在a點(diǎn)和f點(diǎn)電勢(shì)能相等

Answer 1

分析：一對(duì)等量異種電荷在空間產(chǎn)生的電場(chǎng)具有對(duì)稱性，根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況和對(duì)稱性，分析場(chǎng)強(qiáng)大小和方向，判斷電場(chǎng)力大小和方向的關(guān)系．根據(jù)等勢(shì)面分布情況，判斷電勢(shì)關(guān)系，確定電勢(shì)能的關(guān)系．

解答：解：A、根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線的分布情況如圖：可知h、e、b、c都在過(guò)+Q與-Q連線的中垂面上，結(jié)合兩個(gè)圖可得，e點(diǎn)與b點(diǎn)的到兩個(gè)點(diǎn)電荷距離相等，所以它們的場(chǎng)強(qiáng)大小相等；它們的方向都與中垂面垂直，所以方向相同．所以試探電荷所受電場(chǎng)力大小相等，方向相同．故A正確．
B、同理，對(duì)a點(diǎn)和f點(diǎn)，兩點(diǎn)在兩個(gè)點(diǎn)電荷的下方，從圖中的位置可以看出，兩點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)的方向方向不同．故B錯(cuò)誤．
C、如右圖（俯視圖），h、e、b、c都在過(guò)+Q與-Q連線的中垂面上，而此中垂面是一個(gè)等勢(shì)面，故在e點(diǎn)和b點(diǎn)電勢(shì)能相等．故C正確．
D、根據(jù)等勢(shì)面的分布和順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知，a點(diǎn)的電勢(shì)較高，則正試探電荷在a點(diǎn)電勢(shì)能較大．故D錯(cuò)誤．
故選：AC

點(diǎn)評(píng)：本題的解題關(guān)鍵是抓住對(duì)稱性進(jìn)行分析，等量異種電荷電場(chǎng)線和等勢(shì)線的分布情況是考試的熱點(diǎn)，要熟悉，并能在相關(guān)問(wèn)題中能恰到好處地應(yīng)用．