选择题4.0分
物理

7.如图,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=30°。M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φMNPF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则(    )

A

点电荷Q一定在MP的连线上

B

连接PF的线段一定在同一等势面上

C

F点场强大于N点场强 EP>EM

D

P点电势高于M点电势 φPM

正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

本题是静电场中的基本问题,考察点电荷形成电场的电场强度等势面的基本知识点。

A选项,点电荷形成的电场中电势相等的点到点电荷的距离相等,所以点电荷一定在MN的垂直平分线上,同时也在FP的垂直平分线上,由于M角等于30°所以N角等于60°。由几何关系可知,A正确,B错误。

C选项,F点离点电荷比N点近所以场强大于N点场强,正确

D选项,沿电场线方向电势降低,则P点电势大于M点电势,正确

考查方向

本题主要考查静电场中点电荷形成的电场,根据等势面的特点,判定点电荷的位置。静电场内容在高考中是必考内容。

解题思路

由题意可知,在点电荷形成的电场中电势相等的点到点电荷的距离相等,所以点电荷一定在MN的垂直平分线上,同时也在FP的垂直平分线上,由于M角等于30°所以N角等于60°。由几何关系可知,A正确,B错误。F点离点电荷比N点近所以场强大于N点场强,同样道理,沿电场线方向电势降低,则P点电势大于M点电势,

易错点

不能准确理解点电荷形成的电场中等势面的特点

知识点

电势能和电势 等势面