Question

如圖7所示，在真空中的A、B兩點分別放等量異種點電荷+q，－q，在電場中通過A、B兩點的豎直平面內(nèi)于對稱位置取一個矩形路徑abcd，現(xiàn)將一個電子沿abcd移動一周，則正確的是（     ）
A.由a→b，電勢降低，電子電勢能減小
B.由b→c，電場力對電子先做正功，后做負(fù)功，總功為零
C.由c→d，電子的電勢能增大
D.由d→a，電子的電勢能先減小后增大，電勢能總變化量為零

Answer 1

D

【試題分析】
【解析】畫出等量異種點電荷的電場線，根據(jù)等量異種點電荷形成的電場及其電場線的分布情況來判斷每段過程中電場力、電勢能的改變情況如圖8所示.
由于abcd矩形是電場中AB間對稱的四點，故有ad兩點在同一等勢面，bc兩點在另一等勢面上，且φ_a 比φ_b高；而O₁點的電勢比φ_a更高，O₂點的電勢比φ_b更低，電子順電場線移動，電場力做負(fù)功，電勢能增加，A項錯.
b→c，即b→O₂→c，由于O₂的電勢更低，因此，電場力先做負(fù)功，后做正功，總功為零，B項錯.
c→d，電子逆電場線方向移動（或由電勢低的等勢面向電勢高的等勢面移動），電子做正功，電勢能減少，C項錯.
d→a，電子先從電勢低的等勢面移向電勢高的等勢面，后從電勢高的等勢面移向電勢低的等勢面，所以電子的電勢能先減少，后增大，電勢能的總變化量為零，D項正確.