Question

【题目】正方形虚线框ABCD位于竖直面内，中心为O。在A、B两点分别固定电荷量为+Q与－Q的点电荷，AD中点E固定有电荷量为+q的点电荷。光滑绝缘竖直杆位于AB的中垂线上，与AB、CD交点分别为H、G，杆上套有一个带少量负电荷的小球。现将小球自G点无初速度释放，不计小球带电量对电场的影响，则下列说法正确的是

A. G、H两点的电势相等

B. 小球在H点的动能为零

C. 小球从G点运动到H点，电场力先做正功后做负功

D. 小球从G点运动到H点，机械能先减小后增加

Answer 1

【答案】AC

【解析】

分析小球的受力情况，由牛顿第二定律分析小球在O点的加速度。根据等量异种电荷电场中电势分析情况，分析小球在三个点电荷的合电场中的电势情况，由能量守恒定律分析小球在H点的速度、电势能、机械能关系.

A、在A、B两电荷的电场中，竖直杆与等势线重合，在E点的+q点电荷的电场中，G、H为等势点，即在三个点电荷的合电场中，G、H两点电势相同；故A正确.

B、因G和H两点电势相同，则小球由G到H，电场力做功为零，但重力做功使小球动能增加，故小球在H点速度不为零，即动能不为零；故B错误.

C、D、根据点电荷的场强叠加原理可知G点的场强斜向右上，O点的场强水平向右，H点的场强斜向右下；故带负电的小球在GH段运动时电场力先做正功后做负功；除重力做功以外的电场力做功衡量机械能的变化，故机械能也为先增大后减小；则C正确，D错误.

故选AC.