Question

4．已知均為帶電球殼內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零．將球殼一分為二，取其一半如圖所示，所帶電荷仍均勻分布在半球面上．CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)C與球心O的直線，半球殼關(guān)于CD對(duì)稱(chēng)．P、Q為CD上在O點(diǎn)兩側(cè)與O點(diǎn)距離相等的兩點(diǎn)．則下列判斷正確的是（　�。�

• A． P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度
• B． P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)
• C． 將與帶正電微粒沿直線從P點(diǎn)移到到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功
• D． 將與帶負(fù)電微粒從Q點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下，微粒向P做勻加速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 利用等效法分析電場(chǎng)強(qiáng)度，利用疊加原理判斷電場(chǎng)線的分布，由受力分析判斷帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

解答 解：A、均勻帶電半球所產(chǎn)生的電場(chǎng)具有點(diǎn)對(duì)稱(chēng)性，可知完整的帶電球，內(nèi)部任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都為零，都可以認(rèn)為兩個(gè)半球產(chǎn)生的電場(chǎng)疊加的結(jié)果，大小相等，方向相反；所以對(duì)于半球在在其軸線上關(guān)于O對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)P和Q，所產(chǎn)生的電場(chǎng)大小相等，方向是相同的，故電場(chǎng)強(qiáng)度相等，故A錯(cuò)誤；
B、電場(chǎng)線的方向由正電荷指向無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，可知，圖中電場(chǎng)線的方向?yàn)檠豍OQ的方向，所以P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)．故B正確；
C、正電荷從P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C正確；
D、電場(chǎng)線方向水平向右，所以在P點(diǎn)釋放靜止帶負(fù)電的微粒，微粒將作加速運(yùn)動(dòng)，由于各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相等，所以是變加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)，題目較新穎，難度也較大，要認(rèn)真分析，同時(shí)注意將結(jié)合球面的對(duì)稱(chēng)性與該題的情景有機(jī)結(jié)合，巧妙運(yùn)用等效思維的方法．