Question

（2013?合肥模擬）空間中有一個正方體，在正方體的d和g兩頂點處分別固定著等量異種點電荷，如圖所示．現(xiàn)在各頂點間移動一正試探電荷，關(guān)于該試探電荷所受的電場力大小和具有的電勢能、以下判斷正碗的是（　　）

A．在e點和b點所受電場力大小相同、電勢能相等

B．在e點和b點所受電場力大小不相同、電勢能相等

C．在a點和f點所受電場力大小相同、電勢能相等

D．在a點和f點所受電場力大小不相同、電勢能相等

Answer 1

分析：一對等量異種電荷在空間產(chǎn)生的電場具有對稱性，根據(jù)電場線的分布情況和對稱性，分析場強大小和方向，判斷電場力大小和方向的關(guān)系．根據(jù)等勢面分布情況，判斷電勢關(guān)系，確定電勢能的關(guān)系．

解答：解：A、根據(jù)等量異種電荷電場線的分布情況可知：e點與b點的場強大小相等，方向相同，都平行于dg，則所受電場力大小相等，方向相同．如右圖（俯視圖），h、e、b、c都在過+Q與-Q連線的中垂面上，而此中垂面是一個等勢面，故在e點和b點電勢能相等．故A正確，B錯誤．
C、同理，在a點和f點所受電場力大小相等，方向不同．根據(jù)等勢面的分布和順著電場線電勢降低可知，a點的電勢較高，則正試探電荷在a點電勢能較大．故C、D錯誤．
故選：A．

點評：本題的解題關(guān)鍵是抓住對稱性進行分析，等量異種電荷電場線和等勢線的分布情況是考試的熱點，要熟悉，并能在相關(guān)問題中能恰到好處地應(yīng)用．