Question

【题目】如图所示，甲、乙、丙是三个大小相同的小球，带电量分别为+3q0、-q0和+q0（q0>0）。小球甲和乙固定在一无限大光滑绝缘水平面上，相距为L，两球在甲乙延长线上，且很靠近乙的位置（不接触）。现给丙球一沿甲乙延长线方向的初速度v。下列说法正确的是（　　）

A.丙球先减速，后加速B.系统的电势能先增加后减少

C.丙球距离乙球速度最小D.丙球有可能运动到无穷远处

Answer 1

【答案】D

【解析】

设在乙球的右侧，距离乙球的距离为的位置，根据电场强度叠加原理可得该处的合电场强度为

当，该位置的合电场强度大小为0，电荷在该位置的电场力为零；在区间，合电场强度方向水平向左，正电荷在该区间的电场力方向向左；在区间，合电场强度方向水平向右，正电荷在该区间的电场力方向向右；给丙球一沿甲乙延长线方向的初速度，根据动能定理可知丙球有可能一直做减速直线运动，也有可能先减速直线运动，后加速直线运动；若丙球一直做减速直线运动，在距离乙球处之前的某位置，丙球速度减为零，根据能量守恒可知系统的电势能一直增加；若丙球先减速直线运动，后加速直线运动，丙球距离乙球处速度最小，能运动到无穷远处，根据能量守恒可知系统的电势能先增加后减少，故A、B、C错误，D正确；

故选D。