Question

如图所示，在一平面坐标系xy内有四个电量相等的点电荷a、b、c、d位于正方形四个顶点，A、B在x轴上且为ab、cd连线的中点，O为其中心．一质子（不计重力）沿x轴在变力F作用下从A点匀速运动到B点．则下列说法正确的是（ ）

A．A、O、B三点电势相等
B．A、O、B三点中O点电势最低
C．质子所受电场力F方向先沿y轴正向，后沿y轴负向
D．质子所受电场力F方向先沿y轴负向，后沿y轴正向

Answer

沿电场线方向电势逐渐降低，电场线与等势面相互垂直；电场强度的合成遵循平行四边形定则；正电荷所受电场力的方向与场强的方向相同．
【解析】
如图所示在x轴任意一点上做出a、b、c、d四个电荷所产生的电场的方向，根据E=可知电荷a和电荷b在该点产生的场强Ea和Eb大小相同，且与水平方向的夹角相同，故Ea和Eb的合场强竖直向下；同理电荷c、d在该点的场强Ec、Ed大小相等，但合场强方向竖直向上，故在x轴上任意一点的场强方向只能是沿y轴正方向或沿y轴负方向，即x轴与电场线垂直，故x轴在一条等势线上，故AOB三点电势相等，故A正确B错误．
根据E=可知在x轴负半轴上电荷a和电荷b产生的场强Ea和Eb大于电荷c和电荷d产生的场强Ec、Ed，故在x轴负半轴上场强的方向沿y轴负方向，而O点合场强为0，在x轴正半轴上，合场强沿y轴正方向，而质子所受电场力的方向与场强的方向相同，故质子所受电场力F方向先沿y轴负向，后沿y轴正向，故C错误而D正确．
故选AD．