Question

2．如图所示，在真空中等边三角形三个顶点A、B、C处分别固定点电荷-Q、+Q、+Q，此时三角形中心O处场强大小为E，电势为U，选无穷远处电势为零，现将A处的-Q换成+Q，其他条件不变，则中心O处场强大小和电势分别为（　　）

• A． E，3U
• B． 0，3U
• C． E，U
• D． 0，U

Answer 1

分析 根据对称性和电场的叠加原理分析场强的大小．根据三角形三个顶点A、B、C处分别固定点电荷-Q、+Q、+Q时，-Q与+Q在O点的电势为零，从而确定出另一个+Q在O点的电势，从而能求出将A处的-Q换成+Q后O点的电势．

解答 解：将A处的-Q换成+Q，三个+Q在O点产生的场强大小相等，夹角均为120°，根据电场的叠加原理可知，O处的场强大小为0．
根据三角形三个顶点A、B、C处分别固定点电荷-Q、+Q、+Q时，-Q与+Q连线的垂直平分线是一条等势线，其电势与无穷远处电势相等，则-Q与+Q形成的电场在O点的电势为零，根据电场的叠加原理知，另一个+Q在O点的电势为U，所以将A处的-Q换成+Q后O点的电势为 3U．故B正确．
故选：B

点评 本题是电场的叠加问题，关键要掌握等量异种电荷等势面的分布情况，知道它们的连线的垂直平分线是一个等势面，且一直延伸到无穷远．