Question

4．真空中有一个正方体区域abfe-dcgh，有一对等量异种点电荷分别位于正方体的顶点a和f处，现在各顶点间移动一正试探电荷，关于该试探电荷所受的电场力和具有的电势能，以下判断正确的是（　　）

• A． 在d点和g点所受电场力大小相等、方向相同
• B． 在h点和c点所受电场力大小相等、方向相同
• C． 在d点和g点电势能相等
• D． 在h点和c点电势能相等

Answer 1

分析 一对等量异种电荷在空间产生的电场具有对称性，根据电场线的分布情况和对称性，分析场强大小和方向，判断电场力大小和方向的关系．根据等势面分布情况，判断电势关系，确定电势能的关系．

解答 解：A、根据等量异种电荷电场线的分布情况如左图：可知在d点和g点所受电场力大小相等、方向相反，故A错误；
B、根据电场线的分布情况可知，h、e、b、c都在过+Q与-Q连线的中垂面上，所以在h点和c点所受电场力大小相等、方向相同，B正确；
C、等势线的分布如右图，h、e、b、c都在过+Q与-Q连线的中垂面上，而此中垂面是一个等势面，沿电场线方向电势降低，所以d点的电势高于g，所以正电荷在d点的电势能大于在g点电势能，故C错误；
D、h、e、b、c都在过+Q与-Q连线的中垂面上，而此中垂面是一个等势面，所以正电荷在h点和c点电势能相等，故D正确．
故选：BD．

点评 本题的解题关键是抓住对称性进行分析，等量异种电荷电场线和等势线的分布情况是考试的热点，要熟悉，并能在相关问题中能恰到好处地应用．