题目内容
如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q,一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v0开始在金属板上向右运动,在运动过程中( )
分析:金属板在Q的电场中产生静电感应现象,达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直.分析小球的受力情况,确定其运动情况,判断电场力是否做功.
解答:解:
A、B金属板在Q的电场中达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直,小球所受电场力与金属板表面垂直,在金属板上向右运动的过程中,电场力不做功,根据动能定理得知,小球的动能不变,速度不变,所以小球做匀速直线运动.故A错误,B正确.
C、D由于电场力与小球的速度方向垂直,电场力对小球不做功.故C正确,D错误.
故选BC
A、B金属板在Q的电场中达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直,小球所受电场力与金属板表面垂直,在金属板上向右运动的过程中,电场力不做功,根据动能定理得知,小球的动能不变,速度不变,所以小球做匀速直线运动.故A错误,B正确.
C、D由于电场力与小球的速度方向垂直,电场力对小球不做功.故C正确,D错误.
故选BC
点评:本题关键抓住静电平衡导体的特点:整体导体是一个等势体,表面是一个等势面.
练习册系列答案
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如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合导线框竖直向上抛出并始终保持水平,经过图中A、B、C三个位置.在位置B,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,A与B和B与C的距离相等.则在向上运动过程中( )
A、在位置B处的感应电流为零 | B、在位置A和位置C处的感应电流方向相同 | C、在位置A和位置C处的感应电流大小相等 | D、线圈从A运动到B损失的机械能等于从B运动到C损失的机械能 |