Question

5．如圖所示，真空中三點(diǎn)A、B、C構(gòu)成邊長為L的等邊三角形，EF是其中位線，在E、F點(diǎn)分別放置電荷量均為Q的正、負(fù)點(diǎn)電荷．下列說法正確的是（　�。�

• A． A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為$\frac{4\sqrt{3}kQ}{{L}^{2}}$
• B． A點(diǎn)的電勢低于C點(diǎn)的電勢
• C． 電勢差U_EB等于電勢差U_CF
• D． 負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢能大于在C點(diǎn)的電勢能

Answer 1

分析 A點(diǎn)的場強(qiáng)為兩個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在A點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和；等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線．根據(jù)公式U=Ed定性分析電勢差關(guān)系．根據(jù)電勢的高低，可分析電勢能的大�。�

解答 解：A、+Q、-Q兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在A處的場強(qiáng)大小相等，夾角為120°，故A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為：E_A=k$\frac{Q}{（\frac{l}{2}）^{2}}$=$\frac{4kQ}{{l}^{2}}$．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)等量異種電荷連線的電場線的分布特點(diǎn)可知，A點(diǎn)位于兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的中垂線上，所以A點(diǎn)的電勢與無窮遠(yuǎn)處的電勢相等；而C點(diǎn)的靠近負(fù)電荷，可知A點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的電勢．故B錯(cuò)誤．
C、由電場線的分布可知：EB間的電場強(qiáng)度比EA間的小，由U=Ed知電勢差U_EB小于電勢差U_EA．故C正確．
D、根據(jù)等量異種電荷連線的電場線的分布特點(diǎn)，結(jié)合B的分析可知，B點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的電勢，由E_p=qφ知負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢能小于在C點(diǎn)的電勢能，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電場的疊加原理，電場強(qiáng)度是矢量，合成符合平行四邊形定則．要掌握常見電場的電場線和等勢面的分布情況．