Question

如圖所示，以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心，半徑為r的圓與坐標(biāo)軸交于a、b、c、d.在O點(diǎn)固定一個(gè)正點(diǎn)電荷Q，另有一個(gè)方向與x軸正方向相同、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場，當(dāng)點(diǎn)電荷+q在電場中移動(dòng)時(shí)

1. A.
   從a移到b電場力不做功
2. B.
   從a移到c電場力做正功
3. C.
   從d移到b電場力做功為2qEr
4. D.
   從d移到a電場力做功為2qEr

Answer 1

C
將電荷從a移動(dòng)到b時(shí)，由于沿點(diǎn)電荷電場的等勢面，所以點(diǎn)電荷電場不做功，但是勻強(qiáng)電場做正功，大小為，A錯(cuò)誤，從a移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，軌跡垂直勻強(qiáng)電場電場線，所以勻強(qiáng)電場對(duì)電荷不做功，ac兩點(diǎn)是點(diǎn)電荷電場的等勢面的點(diǎn)，所以點(diǎn)電荷電場對(duì)電荷也不做功，故電場力做功為零，B錯(cuò)誤，從d移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，勻強(qiáng)電場做功為，因?yàn)閎d是點(diǎn)電荷電場中的等勢面上的兩點(diǎn)，所以點(diǎn)電荷對(duì)電荷不做功，故電場力做功為，C正確，從d移動(dòng)到a時(shí)，點(diǎn)電荷電場對(duì)電荷不做功，勻強(qiáng)電荷對(duì)電荷做正功，大小為，所以D錯(cuò)誤，
思路分析：圖中的電場有兩部分組成，一部分是水平向右的勻強(qiáng)電場，一部分是點(diǎn)電荷形成的以O(shè)點(diǎn)為中心向外輻射的電場，abcd處于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的等勢面上，分別計(jì)算出兩個(gè)電場對(duì)電荷在移動(dòng)過程中做的功，然后求和即可
試題點(diǎn)評(píng)：做本題的關(guān)鍵是理解將電荷在電勢相等的兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電場力不做功，點(diǎn)電荷的等勢面是以點(diǎn)電荷為圓心的球面上，勻強(qiáng)電場的等勢線是垂直電場線的