Question

在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，O點(diǎn)是a、c連線的中點(diǎn)，a、c處分別固定一個(gè)等量正點(diǎn)電荷，如圖所示，若將一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷P置于b點(diǎn)，自由釋放后，電荷P將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電荷P從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中，電荷P(    )

A．經(jīng)過O點(diǎn)的電勢(shì)能最大

B．所受電場(chǎng)力先增大后減小

C．電勢(shì)能和機(jī)械能之和保持不變

D．電勢(shì)能先減小后增大

Answer 1

CD

解析試題分析：由等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布特征和題意“自由釋放的帶負(fù)電的試探電荷P沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)”，且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，只有電場(chǎng)力做功，結(jié)合能量守恒定律可知，電荷P的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變，故選項(xiàng)C正確；在電荷P從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中，將先加速至O點(diǎn)，再減速至d點(diǎn)，因此經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能最大，電勢(shì)能最小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確；在ac連線的中垂線上，電場(chǎng)強(qiáng)度由中心O點(diǎn)向兩側(cè)至無窮遠(yuǎn)處，先變大后變小，即電荷P所受電場(chǎng)力也先增大后減小，由于b、d位置與電場(chǎng)強(qiáng)度最大位置關(guān)系不明，因此電荷P從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中，所受電場(chǎng)力的變化情況也不能確定，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
考點(diǎn)：本題主要考查了等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)問題，屬于中檔題。