在电荷量为 Q 的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定…——2024 高考物理第 5 题答案解析

2024_全国甲卷 (2024·物理)

2024 全国 第 5 题 单选题 区分题
2024_全国甲卷 (2024·物理)

5.在电荷量为 $Q$ 的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定为零时,距离该点电荷 $r$ 处的电势为$k \frac{Q}{r}$ ,其中 $k$ 为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为 $Q_{1}$ 和 $Q_{2}$ 的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示(图中数字的单位是伏特),则

A. $Q_{1}<0, \frac{Q_{1}}{Q_{2}}=-2$
B. $Q_{1}>0, \frac{Q_{1}}{Q_{2}}=-2$
C. $Q_{1}<0, \frac{Q_{1}}{Q_{2}}=-3$
D. $Q_{1}>0, \frac{Q_{1}}{Q_{2}}=-3$
参考答案B

完整解析 · 逐步详解

【答案】B

【解析】
【详解】根据两点电荷周围的电势分布可知 $Q_{1}$ 带正电,$Q_{2}$ 带负电;由图中电势为 0 的等势线可知

$$ k \frac{Q_{1}}{r_{1}}+k \frac{Q_{2}}{r_{2}}=0 $$

由图中距离关系可知

$$ \frac{r_{1}}{r_{2}}=\frac{6}{3} $$

联立解得

$$ \frac{Q_{1}}{Q_{2}}=-2 $$

故选 B。

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