在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b处分别固定一个正点电荷,c处固定一个负点电荷,它们的电荷量都相等,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H分别为ab、ac、bc的中点,E、F两点关于c点对称。下列说法中正确是
A.D点的场强为零,电势也为零
B.G、H两点的场强相同
C.E、F两点的电场强度大小相等、方向相反
D.将一带正电的试探电荷由E点移动到D点的过程中,该电荷的电势能减小
在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b处分别固定一个正点电荷,c处固定一个负点电荷,它们的电荷量都相等,如图所示,D点为正三角形外接圆的圆心,E、G、H分别为ab、ac、bc的中点,E、F两点关于c点对称。下列说法中正确是
A.D点的场强为零,电势也为零
B.G、H两点的场强相同
C.E、F两点的电场强度大小相等、方向相反
D.将一带正电的试探电荷由E点移动到D点的过程中,该电荷的电势能减小
【知识点】电势能;电场的叠加;匀强电场中电势差和电场强度的关系.I2I1
【答案解析】D解析:A、D点到a、b、c三点的距离相等,故三个电荷在D点的场强大小相同,且夹角互为120°,故ab两个点电荷在D点的合场强方向向右,点电荷c在D点的场强方向也向右,所以点的场强大小不为0,合场强的方向向右;故A错误;
B、电场强度是矢量,场强的合成满足平行四边形定则.通过对GH两点的矢量合成可得,G、H点的场强大小相同,但方向不同.故B错误;
C、ab在E点产生的和场强为0,在f点产生的合场强不为0;c在EF两点产生的场强大小相等,方向相反.所以三个点电荷在EF两点产生的合场强是不相等的.故B错误;
D、在直线DE上,a、b的合场强向右,故a、b始终对带正电的试探电荷有斥力作用,而c对试探电荷由吸引力,所以电荷将一直做加速运动,动能增大,电势能减小.故D正确.
故选:D
【思路点拨】ab是两个等量同号正电荷,EDF是它们连线的垂直平分线.分析该题目时,先分析ab的合场强,然后再增加c,求出三个点电荷的合场强.
D点到 a、b、c三点的距离相等,故三个电荷在D点的场强大小相同,且夹角互为120°;电场强度是矢量,场强的合成满足平行四边形定则,故G、H点的场强大小 相同,但方向不同;在直线DE上场强方向向右,故a、b始终对试探电荷有斥力作用,而c对试探电荷由吸引力,所以电荷将一直做加速运动.