Question

【题目】已知一个无限大的金属板与一个点电荷之间的空间电场分布与等量异种电荷之间的电场分布类似，即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直。如图所示，MN为很大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个电荷量为Q的正点电荷置于板的右侧，图中a、b、c、d是以正点电荷Q为圆心的圆上的四个点，四点的连线构成一内接正方形，其中ab连线与金属板垂直。则下列说法正确的是

A. a点电场强度与d点电场强度相同

B. ab点间电势差等于dc点间电势差

C. 将一正试探电荷沿直线ab从a点移到b点的过程中，试探电荷电势能始终减小

D. 将一正试探电荷沿圆弧ad从a点移到d点的过程中，试探电荷电势能始终保持不变

Answer 1

【答案】B

【解析】

先画出电场线：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，根据电场线的疏密分析电场强度的大小．根据对称性分析a点与d点的电势关系，根据电场力方向与位移方向的夹角分析电场力做功情况，来分析电势能的变化．

画出电场线如图所示：

根据对称性知，a、d两点的电场强度大小相同，方向不同，所以电场强度不同，故A错误。由对称性知，a点电势等于d点电势，b点电势等于c点电势，则ab点间电势差等于dc点间电势差，故B正确。将一正试探电荷沿直线ab从a点移到b点的过程中，电场力先做负功，后做正功，试探电荷电势能先增加后减小，选项C错误；从a到ad中点的过程中，正电荷受的电场力方向与位移方向夹角大于90°，电场力做负功，从ad中点到d点的过程中，电场力方向与位移方向夹角小于90°，电场力做正功，所以正电荷的电势能先增大后减小，故D错误。故选B。