Question

10．如圖所示，a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點(diǎn)，∠abc=120°．現(xiàn)將三個等量的正點(diǎn)電荷+Q分別固定在a、b、c三個頂點(diǎn)上，將一個電量為+q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心O點(diǎn)和另一個頂點(diǎn)d點(diǎn)處，兩點(diǎn)相比（　�。�

• A． d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由O指向d
• B． +q在d點(diǎn)所具有的電勢能較大
• C． d點(diǎn)的電勢大于O點(diǎn)的電勢
• D． d點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度

Answer 1

分析 根據(jù)電場的疊加原理，分析d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向；O點(diǎn)的電場強(qiáng)度就等于b處+Q在O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，分析d點(diǎn)與O點(diǎn)電勢關(guān)系．結(jié)合正電荷在高電勢高處電勢能大，分析電勢能的大�。�

解答 解：A、設(shè)菱形的邊長為r，根據(jù)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$分析可知三個點(diǎn)電荷在d產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，a、c兩處的正電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)方向由O指向d，b處正電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由O指向d，由電場的疊加原理可知，d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由O指向d，故A正確．
BC、Od間電場線方向從O到d，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，O點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢，而正電荷在高電勢高處電勢能大，則知+q在d點(diǎn)所具有的電勢能較小．故BC錯誤．
D、d點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 E_D=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$+2k$\frac{Q}{{r}^{2}}$cos60°=2k$\frac{Q}{{r}^{2}}$．O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E_O=k$\frac{Q}{（\frac{r}{2}）^{2}}$=4k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，可見，d點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度．故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵要抓住對稱性，由電場的疊加原理分析場強(qiáng)大小和電場線的方向，再判斷電勢能的高低．