Question

15．如图所示，空间分布着场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场，电场中的O点固定一电荷量为-Q的点电荷，a、b、c、d四点在以点电荷为圆心、半径为r的圆周上，其中a、c连线与匀强电场的电场线垂直，b、d连线与匀强电场的电场线平行．则以下说法中正确的是（　　）

• A． a、c两点电势相等、场强相同
• B． a、c两点的电势差U_ac与b、d两点的电势差U_bd相等
• C． 沿圆周上的路径a→d→c和路径a→b→c移动电荷时，电势能的变化情况完全相同
• D． 若从a点竖直向上抛出一个带正电的小球，则小球可能围绕O点做匀速圆周运动

Answer 1

分析 由电场场强的矢量叠加原理进行分析求解A项；依据电势差等于电势之差求解B选项；根据电场力做功与电势能变化的关系分析电荷电势能变化，分析C选项；由做匀速圆周运动条件分析D项．

解答 解：A、点a、c的电场强度大小相等，点电荷在ac两点的电势相等，电场E在ac两点的电势相等，所以ac两点的电势相等，而Q在a点与c点场强方向相反，因此a、c两点场强方向不相同；故A错误；
B、若只考虑点电荷，则a、c两点的电势差U_ac与b、d两点的电势差U_bd相等，但由于还处于匀强电场，则它们的电势差不相等；故B错误；
C、沿圆周上的路径a→d→c和路径a→b→c移动同一电荷时，电势能的变化情况才完全相同；故C错误；
D、若能做匀速圆周运动，要使小球所受的合力大小不变，方向变化，则应为匀强电场力与重力相平衡，合力为Q所给的库仑力，因此小球可能围绕O点做匀速圆周运动，故D正确；
故选：D．

点评 考查场强的叠加原理，关键明确矢量合成法则，知道电场力做功等于电势能的减小量，会分析匀速圆周运动的力学特点．