如圖所示,三條實線表示三根首尾相連的相同絕緣細棒,每根棒上帶有等量同種電荷,電荷在棒上均勻分佈,點A是△abc...
問題詳情:
如圖所示,三條實線表示三根首尾相連的相同絕緣細棒,每根棒上帶有等量同種電荷,電荷在棒上均勻分佈,點A是△abc的中點,點B則與A相對bc棒對稱,且已測得它們的電勢分別爲φA和φB,若將ab棒取走,A、B兩點的電勢將變爲φ′A、φ′B,則( )
A.φ′A=φA B.φ′A=φA
C.φ′B=φA+φB D.φ′B=φA+φB
【回答】
考點:電場強度;勻強電場中電勢差和電場強度的關係.
分析:利用細棒相對中點對稱,得出各棒對各點的電勢,再由取走ab後,因三棒是絕緣體,電荷分佈不變,即可求解.
解答: 解:每根細棒的電荷分佈雖然複雜,但相對各自的中點必然是對稱的,而且三根棒的總電量、分佈情況彼此必然相同.
這就意味着:①三棒對A點的電勢貢獻都相同(可設爲φ1);
②ab棒、ac棒對B點的電勢貢獻相同(可設爲φ2);
③bc棒對A、B兩點的貢獻相同(爲φ1).
所以,取走ab前,3φ1=φA
則有:2φ2+φ1=φB
取走ab後,因三棒是絕緣體,電荷分佈不變,故電勢貢獻不變,所以
φA′=2φ1
φB′=φ1+φ2
解之:φA′=φA;
φB′=φA+φB.
故選:AD
點評:考查棒電荷分佈均勻,利用幾何的對稱*,確定與電勢的關係是解題的突破口,注意取走ab後,因三棒是絕緣體,電荷分佈不變.
知識點:電勢差與電場強度的關係
題型:選擇題