Question

【題目】如圖所示，在xOy坐標系中，將一帶負電的試探電荷從y軸上的P點移至x軸上的a點時，需要克服電場力做功W；若將該試探電荷從P點移至x軸上的b點時，也需要克服電場力做功W。那么此空間存在的靜電場可能是

A. 方向沿x軸正方向的勻強電場

B. 方向沿y軸正方向的勻強電場

C. y軸上一對等量異種點電荷形成的電場

D. 位于第Ⅱ象限某一位置的一個負點電荷形成的電場

Answer 1

【答案】CD

【解析】

負檢驗電荷q從a點移至b點與從a點移至c點時，克服電場力做功相同，說明b、c兩點的電勢相同，處于同一等勢面上，將四個選項代入檢驗，選擇符合題意的選項。

負檢驗電荷q從P點移至a點與從P點移至b點時，克服電場力做功相同，說明a、b兩點的電勢相同，處于同一等勢面上；若在電場強度方向沿x軸正方向的勻強電場，由等勢線與電場線垂直可知，a、b電勢不可能相等，不符合題意。故A錯誤。若存在電場強度方向沿y軸正方向的勻強電場，由等勢線與電場線垂直可知，ab連線是一條等勢線，a、b電勢相等，但是將負電荷從P移到a、b時，電場力方向豎直向下，電場力做正功，所以B是不可能的，故B錯誤。若處于y軸上的一對等量異種電荷，其連線中點在O點，而且正電荷在O點上方、負電荷在O點下方時，a、b連線是一條等勢線，將負電荷從P移到a、b時，電場力方向豎直向上，需要克服電場力做功，所以C是可能的。故C正確。在ab連線的中垂線上方第Ⅱ象限內的負點電荷形成的電場中，a、b兩點的電勢相等，若P點位于過ab的等勢面外面時，將負電荷從P移到a、b時，需要克服電場力做功，所以故D正確。故選CD。