Question

18．在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，有一四面體C-AOB，C、A、O、B為四面體的四個頂點(diǎn)，坐標(biāo)位置如圖所示．D點(diǎn)在x軸上，DA=AO，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定著帶電量為-Q的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（　�。�

• A． A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
• B． O、A和A、D兩點(diǎn)間的電勢差相等
• C． 將電子由D點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做正功
• D． 電子在B點(diǎn)的電勢能大于在D點(diǎn)的電勢能

Answer 1

分析 A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同，方向不同．A、B、C三點(diǎn)的電勢相同，A、B、C三點(diǎn)所在的等勢面為球面．若將試探電荷+q自A點(diǎn)沿+x軸方向移動，電場力做負(fù)功，其電勢能增加．若在A、B、C三點(diǎn)放置三個點(diǎn)電荷，-Q所受電場力的合力不可能為零．

解答 解：A、根據(jù)點(diǎn)電荷電場線的分布情況可知：A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同，方向不同，而場強(qiáng)是矢量，則A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同．故A錯誤．
B、根據(jù)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的特點(diǎn)可知，OA段的電場強(qiáng)度的大小要大于AD段的電場強(qiáng)度，所以O(shè)、A和A、D兩點(diǎn)間的電勢差不相等．故B錯誤．
C、O點(diǎn)處是負(fù)電荷，則x軸上電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向指向O點(diǎn)，可知D點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢；又A、B、C三點(diǎn)處于同一等勢面上，電勢相同，所以D點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的電勢，將電子由D點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做負(fù)功，故C錯誤．
D、D點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢；又A、B、C三點(diǎn)處于同一等勢面上，電勢相同，所以D點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，將電子由D點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，其電勢能將增加．故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評 本題要掌握點(diǎn)電荷電場線和等勢面的分布情況，要有一定的空間想象能力，要能根據(jù)電場力方向與位移方向的關(guān)系判斷電場力做功的正負(fù)．