Question

將一根絕緣細線在勻強電場中連接成一個菱形，如圖所示．a、b、c、d分別是菱形的四個頂點，且∠abc=120°．已知a、b、c三點電勢分別為3V、4V、10V，一個帶電量為+1.0×10^-6C的小螞蟻在細線區域內爬行．下列說法正確的是（　　）

• A、d點電勢為4V
• B、O點電勢為0V
• C、小螞蟻在b點電勢能等于在d點電勢能
• D、小螞蟻在b點電勢能小于在d點電勢能

Answer 1

分析：由于ab和電dc是勻強電場中兩平行的等長度的線段，故U_ab=U_dc，沿電場線方向電勢逐漸降低，電勢能的表達式為：E_P=qφ，要帶正負號計算，代數數值表示勢能的大小

解答：解：A、由于ab和電dc是勻強電場中兩平行的等長度的線段，故U_ab=U_dc，故d點電勢為9V，故A錯誤；
B、由于O點是ac、bd的中點，故U_aO=U_Od，將a、c的電勢值代入得，O點電勢為6.5V，故B錯誤；
C、電勢能的表達式為：E_P=qφ，要帶正負號計算，代數數值表示勢能的大小，故小螞蟻在b點電勢能小于在d點電勢能，故C錯誤；
D、由C分析得，D正確．
故選：D．

點評：勻強電場中兩平行的等長度的線段，兩端點的電壓相等，故U_ab=U_dc．電勢能的表達式為：E_P=qφ，要帶正負號計算，代數數值表示勢能的大小．