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高中物理电场能的性质题型方法.pdf

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高中物理电场能的性质题型方法.pdf
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【例 1.1.1】(单个点电荷的电场中功与能量)如图所示,空间有一正三棱锥 OABC,点 A′、B′、C′分别是三条棱的
中点。现在顶点 O 处固定一正的点电荷,则下列说法中正确的是( )
A.A′,B′,C′三点的电场强度相同
B.△ABC 所在平面为等势面
C.将一正的试探电荷从 A′点沿直线 A′B′移到 B′点,静电力对该试探电荷先做正功后做负功
D.若 A′点的电势为 φA′,A 点的电势为 φA,则 A′A 连线中点 D 处的电势 φD 一定小于φA′+φA
2
【答案】选 D
【解析】A′、B′、C′三点到 O 点的距离相等,根据点电荷的场强公式 E=k
Q
r
2分析可知,A′、B′、C′三点的电场强度大
小相等。但方向不同,故 A 错误。A、B、C 的三个点到场源电荷的距离相等,在同一等势面,但其他点到场源电荷
的距离与 A、B、C 三点到场源电荷的距离不等,故△ABC 所在平面不是等势面,故 B 错误;将一正的试探电荷从
A′点沿直线 A′B′移到 B′点,电势先升高后降低,电势能先增大后减小,则静电力对该试探电荷先做负功后做正功,
故 C 错误。由于 A′D 间场强大于 DA 间场强,由 U=Ed 知,A′、D 间的电势差大于 DA 间的电势差,则有:φA′-φD
>φD-φA,则 φD<
1
2
(φA+φA′),由于正点电荷电场中电势大于零,因此 φ

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