Question

3．A、B为两等量异种电荷，图中水平虚线为A、B连线的中垂线，现将另两个等量异种的检验电荷a、b，如图用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线，平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称．若规定离AB无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 在AB的连线上a所处的位置电势φ_a＜0
• B． a、b整体在AB连线处具有的电势能E_p＞0
• C． 整个移动过程中，静电力对a做正功
• D． 整个移动过程中，静电力对a、b整体做正功

Answer 1

分析 AB连线的垂直平分线是一条等势线，其电势等于无穷远处电势．根据电场线的方向分析电势的大小．

解答 解：①无穷远及中垂线上电势为零；
②电势沿电场线方向降落；
A、设AB连线的中点为O．由于AB连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远处，所以O点的电势为零．AO间的电场线方向由A→O，而顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，a所处的位置电势φ_a＞0，故A错误．
B、a所处的位置电势φ_a＞0，b所处的位置电势φ_b＜0，由E_p=qφ知，a、b在AB处的电势能均大于零，则整体的电势能E_p＞0．故B正确．
C、在平移过程中，a所受的静电力与其位移方向的夹角为钝角，则静电力对a做负功，故C错误．
D、a、b看成一个整体，原来总电势能为零，在AB处系统总电势能为正，最终所以整个移动过程中，总电势能增大，静电力对a、b整体做负功，故D错误．
故选：B．

点评 对于等量异种电荷电场线和等势面的分布情况要熟悉，要抓住其对称性进行记忆，知道等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，且一直延伸到无穷远．