Question

在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形abcd，O點是a、c連線的中點，a、c處分別固定一個等量正點電荷，如圖所示，若將一個帶負電的試探電荷P置于b點，自由釋放后，電荷P將沿著對角線bd往復運動，當電荷P從b點運動到d點的過程中，電荷P(    )

A．經過O點的電勢能最大

B．所受電場力先增大后減小

C．電勢能和機械能之和保持不變

D．電勢能先減小后增大

Answer 1

CD

試題分析：由等量正點電荷電場線分布特征和題意“自由釋放的帶負電的試探電荷P沿著對角線bd往復運動”，且整個運動過程中，只有電場力做功，結合能量守恒定律可知，電荷P的動能與電勢能之和保持不變，故選項C正確；在電荷P從b點運動到d點的過程中，將先加速至O點，再減速至d點，因此經過O點時，其動能最大，電勢能最小，故選項A錯誤；選項D正確；在ac連線的中垂線上，電場強度由中心O點向兩側至無窮遠處，先變大后變小，即電荷P所受電場力也先增大后減小，由于b、d位置與電場強度最大位置關系不明，因此電荷P從b點運動到d點的過程中，所受電場力的變化情況也不能確定，故選項B錯誤。