Question

2．如图所示，真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为-9Q和+Q的两个点电荷，两者相距为L，以+Q点电荷为圆心，半径为 $\frac{L}{2}$ 画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，一电荷量为q的负点电荷在圆周上运动，比较a、b、c、d四点，则下列说法错误的是（　　）

• A． 在a点电场强度最大
• B． 电荷q在b点的电势能最大
• C． 在c、d两点的电势相等
• D． 电荷q在a点的电势能最大

Answer 1

分析 根据电场力的合成分析电场力的大小．a、b、c、d四点的电场是由正电荷与负电荷合成的，由于a、b、c、d四点在以点电荷+Q为圆心的圆上，所以由正电荷的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的，a、b、c、d四点的总电势可以通过-9Q产生的电场的电势来判定，再判断出电势能的大小．

解答 解：A、在a、b、c、d四点+Q对+q的电场力大小相等，在a点，-9Q对+q的电场力最大，而且方向与+Q对+q的电场力方向相同，根据合成可知a处电场强度最大；故A正确；
B、C、D，a、b、c、d四点在以点电荷+Q为圆心的圆上，由+Q产生的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的，所以a、b、c、d四点的总电势可以通过-9Q产生的电场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，b点的电势最高，c、d电势相等，a点电势最低，根据负电荷在电势低处电势能大，可知+q在a处的电势能最大，在b处的电势能最小，在c、d两处的电势能相等，故B错误，CD正确．
本题选错误的，故选：B．

点评 本题考查判断电势、场强大小的能力，要利用库仑定律和场强的矢量合成的方法对各点的电势和场强进行判定，并且要充分利用电场的叠加原理进行分析．