Question

18．如圖所示，A、B兩點各放有電量為+Q和+3Q的點電荷，A、B、C、D四點在同一直線上，且AC=CD=DB，將一正電荷從C點沿直線移到D點，則說法正確的是（　　）

• A． 電場力一直做正功
• B． 電場力一直做負(fù)功
• C． 電場力先做正功再做負(fù)功
• D． 正電荷在C點的電勢能E_C大于在D點的電勢能E_D

Answer 1

分析 AB連線上每一點的場強是由電量為+Q和+3Q的兩個點電荷共同疊加產(chǎn)生的，根據(jù)點電荷場強公式確定電場強度為零的位置，從而確定出在AB連線上的電場力方向，從而確定出電場力做功的情況．

解答 解：ABC、設(shè)在AB連線上AB之間距離A點x處的合場強為0，AB=L，則有：k$\frac{Q}{{x}^{2}}$=k$\frac{3Q}{（L-x）^{2}}$，解得x=$\frac{\sqrt{3}-1}{2}$L≈0.366L．即CD之間某點的合場強為零，設(shè)該點為F．則在F點左側(cè)，場強方向向右，正電荷所受電場力方向向右，在F點右側(cè)正電荷所受的電場力方向向左，可知正電荷從C移至D的過程中，電場力一直先做正功后做負(fù)功．故C正確，AB錯誤．
D、C點的電勢低于D點的電勢，根據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大，可知正電荷在C點的電勢能E_C小于在D點的電勢能E_D．故D錯誤．
故選：C

點評 該題將電場的疊加和力做正功或做負(fù)功的條件結(jié)合在一起，需要先判斷出合場強的方向，再判斷電荷受到的電場力的方向，最后判定電場力是做正功還是做負(fù)功．