Question

20．如圖所示，兩個(gè)帶等量異種點(diǎn)電荷，分別固定在空間中M、N兩點(diǎn)，OB是MN的中垂線，一個(gè)圓與MN相切于O點(diǎn)，A、B、C是圓周上的三個(gè)點(diǎn)，A、C關(guān)于中垂線對(duì)稱．一帶正電的試探電荷在圖示的空間運(yùn)動(dòng)．則下列說法中正確的是（　　）

• A． 電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的
• B． 若電子沿O向B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)電子施加水平恒力作用
• C． 試探電荷沿圓周從O經(jīng)A至B點(diǎn)，電勢(shì)能變化量為零
• D． 試探電荷沿圓周從O經(jīng)A至B點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能不變

Answer 1

分析 根據(jù)對(duì)稱性和順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，分析A、C的電勢(shì)．根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)，可以比較O與B的場(chǎng)強(qiáng)大小，根據(jù)推論：負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，可比較負(fù)電荷在A、C的電勢(shì)能大小．

解答 解：等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布情況如圖所示，具有對(duì)稱性，將題中的電場(chǎng)與等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)進(jìn)行比較可知：
A、根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布對(duì)稱性，A點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高，那么電子在在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)的．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，結(jié)合等量異種電荷電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布對(duì)稱性特點(diǎn)可知，O、B兩處電勢(shì)相同、而O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比B強(qiáng)，若電子沿O向B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么應(yīng)對(duì)電子施加水平變力作用．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線的分布情況可知，試探電荷沿圓周從O經(jīng)A至B點(diǎn)，電荷的電勢(shì)先增大后減小，但電勢(shì)能變化量為零，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 這類問題要巧妙利用電場(chǎng)線、等勢(shì)面分布對(duì)稱性的特點(diǎn)，再根據(jù)電場(chǎng)線方向判斷電勢(shì)高低，電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小，注意同一點(diǎn)，電荷的正負(fù)不同，則其電勢(shì)能也不同．