Question

9．如图所示，边长为a的正方形狀ABCD的四个顶点上分別固定电荷量为+q的正电荷，直线MN过正方形几何中心O且垂直正方形平面，在直线MN上有两点P和Q关于正方形平面对称，不计重力．下列说法正确的是（　　）

• A． O点的电场强度为零
• B． P点和0点的电场强度相同
• C． 一负电荷从O点沿ON方向运动到Q点，该过程电荷的电势能增加
• D． 若在O点放一电量合适的负电荷，仅在电场力作用下，五电荷均能处于平衡状态

Answer 1

分析 根据电场的叠加原理和点电荷的场强公式结合分析场强的关系；再依据负电荷的电场力做功情况，来判定电势能的变化，最后根据电荷受到的电场力，并由力的合成法则，即可求解．

解答 解：AB、根据点电荷场强公式E=k$\frac{q}{{r}^{2}}$，结合矢量的叠加原理，知，四个+q在O产生的合场强大小为零，而在P点时四个点电荷产生的合场强不为零，则有：E_P＞E_O．故A正确，B错误．
C、由上分析可知，ON的电场强度方向由O指向N，当一负电荷从O点沿ON方向运动到Q点，根据负电荷沿着电场线方向移动，则电场力做负功，那么该过程电荷的电势能增加，故C正确；
D、由A选项分析可知，在O点四个电荷在此的合电场强度为零，那么当在O点放任一电量的电荷，则合电场力为零，而要确保其它电荷也能处于平衡状态，则必须放一电量合适的负电荷，根据力的合成法则，结合力的平衡条件，那么五电荷均可能处于平衡状态，故D正确．
故选：ACD．

点评 解决本题的关键掌握点电荷的场强公式E=k$\frac{q}{{r}^{2}}$，知道点电荷的场强方向，会根据平行四边形定则进行场强的叠加，注意D选项不是O点的电荷处于平衡，而是其它的电荷也要处于平衡．