问题
选择题
如图所示,在XOY平面存在有电场,可能是正点电荷电场,也可能是匀强电场.若为匀强电场,则电场线与XOY平面平行;若为点电荷电场,场源电荷放在平面内某个位置.现将一检验电荷q放在(0,0)点,受到的电场力大小为F.若将q分别沿x轴及y轴移到A(-3a,0)、B(0,3a)、C(a,0)三点,电场力做功均为W.则( )
A.XOY空间存在匀强电场,且场强方向平行Y轴
B.q从O点沿x轴移到A的过程中,电场力一直做正动
C.q在B点,受到的电场力大小为
F2 5
D.q在O、A、B、C四点时,在O点电势能最低
答案
A、由于将q分别沿x轴及y轴移到A、B、C三点电场力做功相同,故A、B、C三点电势相等,故XOY空间不可能存在匀强电场,故A错误.
B、由上面的分析和题意可知该电场为正点电荷的电场,场源点电荷在三角形ABC的中心,故q从O点沿x轴移到A的过程中,电势先升高再降低,故电场力不是一直做正功,故B错误.
C、根据点电荷的电场分布和等势面的特征可知,场源电荷处于圆心上,ABC处于圆周上,根据几何关系可知,圆心的坐标为(-a,a),圆的半径为
a,即B点到场源电荷的距离为5
a,O点到场源电荷的距离为5
a.2
根据库仑定律可知检验电荷放在O点受到的库仑力为F=k
,放在B点受到的库仑力为F′=kQq (
a)22
,所以F′=Qq (
a)25
F,故C正确.2 5
D、由题意可知,检验电荷q放在(0,0)点,受到的电场力为F,不能判定检验电荷的电性,故q在O、A、B、C四点时电势能的高低不能确定,故D错误.
故选:C.