Question

如圖所示，光滑水平桌面上畫有一圓，O點為圓心，AB、CD為互相垂直的兩條直徑，該空間存在一電場，已知方向與桌面平行．現有一帶正電小球先從A點運動到C點，電勢能減少了E_p，又從C點運動到B點，電勢能增加了E_p，則此空間存在的電場不可能的是（　　）

A．方向垂直于AB并由D指向C的勻強電場

B．一負點電荷位于線段OC之間上的一點形成的電場

C．位于O點的正點電荷形成的電場

D．一正點電荷位于線段DO之間上的一點形成的電場

Answer 1

分析：根據電子的電勢能的變化確定A和B電勢相等．
如果是勻強電場，AB連線是等勢線．根據電子先從A點運動至C點，電勢能減少了E_p去判斷A點和C點電勢高低，從而判斷場強方向．
如果是點電荷形成的電場，根據電子先從A點運動至C點，電勢能減少了E_p去判斷場強方向．

解答：解：現讓一正電荷先從A點運動至C點，電勢能減少了E_p；又從C點運動到B點，電勢能增加了E_p，所以A和B電勢相等．
A：如果是勻強電場，AB連線是等勢線，勻強電場垂直于AB，由于正電荷先從A點運動至C點，電勢能減少，所以A點電勢高于C點電勢，沿著電場線電勢一定降低．所以方向垂直于AB由D點指向C點，故A正確；
B：負點電荷位于線段OC之間上的一點形成的電場，該場源電荷離C近，根據沿著電場線電勢一定降低，所以C點的電勢低于A點的電勢，故B正確；
C：如果位于O點的正點電荷形成的電場，A點電勢等于C點電勢，故C錯誤；
D、正點電荷位于線段DO之間上的一點形成的電場，該場源電荷離C遠，根據沿著電場線電勢一定降低，所以C點的電勢低于A點的電勢，故D正確．
該題選擇不可能的選項，故選：C．

點評：注意電勢能不僅與電荷有關還與電勢有關，分析時一定要帶入符號進行研究