Question

如图7所示，在真空中的A、B两点分别放等量异种点电荷+q，－q，在电场中通过A、B两点的竖直平面内于对称位置取一个矩形路径abcd，现将一个电子沿abcd移动一周，则正确的是（     ）
A.由a→b，电势降低，电子电势能减小
B.由b→c，电场力对电子先做正功，后做负功，总功为零
C.由c→d，电子的电势能增大
D.由d→a，电子的电势能先减小后增大，电势能总变化量为零

Answer 1

D

【试题分析】
【解析】画出等量异种点电荷的电场线，根据等量异种点电荷形成的电场及其电场线的分布情况来判断每段过程中电场力、电势能的改变情况如图8所示.
由于abcd矩形是电场中AB间对称的四点，故有ad两点在同一等势面，bc两点在另一等势面上，且φ_a 比φ_b高；而O₁点的电势比φ_a更高，O₂点的电势比φ_b更低，电子顺电场线移动，电场力做负功，电势能增加，A项错.
b→c，即b→O₂→c，由于O₂的电势更低，因此，电场力先做负功，后做正功，总功为零，B项错.
c→d，电子逆电场线方向移动（或由电势低的等势面向电势高的等势面移动），电子做正功，电势能减少，C项错.
d→a，电子先从电势低的等势面移向电势高的等势面，后从电势高的等势面移向电势低的等势面，所以电子的电势能先减少，后增大，电势能的总变化量为零，D项正确.