Question

如图所示，在真空中A、B两点分别放置等量的异种电荷＋q、－q，在通过A、B两点的竖直平面内相对于AB对称取一个矩形路径abcd，且ab平行于AB，a、d到A点的距离等于b、c到B点的距离．设想将一个电子沿路径abcd运动一周，则下列说法正确的是(　　)

A. 由a到b，电势降低，电子的电势能减小

B. 由a到b，电势升高，电子的电势能增大

C. 由b到c，电场力对电子先做正功，后做负功，总功为零

D. 由d到a，电子的电势能先减小后增大，电势能的变化总量为零

Answer

D

【解析】

AB、由a→b，电势降低，电场力做负功，电子的电势能增加，故A错误，B错误；

C、如图，画出过b、c的等势线，则知由b→c，电势先降低再升高，则电场对电子先做负功，后做正功。根据对称性可知，b、c两点的电势相等，电场力做的总功为零，故C错误；

D、根据对称性可知，则知由d→a，电势先升高再降低，则电场对电子先做正功，后做负功，电子的电势能先减小后增大，d、a两点的电势相等，电场力做的总功为零，电势能的变化总量为零，D正确。

故选D。

【名师点睛】根据电势高低，分析电场力对电子做功的正负．电场力做正功时，电势能减小；相反，电势能增加．根据等势线的分布情况可知，电子靠近正电荷时，电势升高；反之，电势降低。