Question

5．如圖所示，棱形abcd處于勻強(qiáng)電場中，且電場方向與棱形所在的平面平行，其電勢分別為φ_a、φ_b、φ_c、φ_d，其中φ_a=φ_c．電荷+q從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)和電荷-q從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，則（　　）

• A． φ_a＞φ_b
• B． φ_d＞φ_c
• C． 電場方向一定沿db方向
• D． 2|U_ab|=|U_bd|

Answer 1

分析 根據(jù)φ_a=φ_c可知ac為等勢線，根據(jù)電場線與等勢線垂直結(jié)合電荷+q從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)電場力所做負(fù)功判斷電場強(qiáng)度方向，從而判斷電勢高低，根據(jù)U=Ed判斷D選項(xiàng)．

解答 解：A、根據(jù)φ_a=φ_c可知ac為等勢線，而電場線與等勢線垂直，所以bd為電場線，電荷+q從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)電場力所做負(fù)功，則電場強(qiáng)度方向由b指向d，根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知，φ_b＞φ_a=φ_c＞φ_d，故ABC錯(cuò)誤；
C、根據(jù)U=Ed，其中d為沿著電場強(qiáng)度方向的距離，結(jié)合幾何關(guān)系可知2|U_ab|=|U_bd|，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是找到等勢點(diǎn)，作出等勢線，電場線與等勢面之間的關(guān)系要理解，常常是作電場線的依據(jù)，知道沿著電場線方向電勢降低．