题目内容
【题目】如图,水平固定的圆盘a带正电Q,电势为零,从盘心O处释放质量为m、带电量为+q的小球.由于电场的作用,小球最高可上升到竖直高度为H的N点,且过P点时速度最大,已知重力加速度为g.由此可求得Q所形成的电场中( )
A. P点的电势 B. N点的电势 C. P点的电场强度 D. N点的电场强度
【答案】BC
【解析】
小球受两个力,重力和电场力,小球从O运动到N,电场力大于重力,小球向上先做加速运动;到P点,电场力等于重力,速度达到最大;P运动到N,小球向上做减速运功,到N点速度为零.在P点,根据电场力等于重力求出P点的场强,根据动能定理,求出N点的电势能,从而求出N点的电势.
小球由0到N的过程,根据动能定理得:,得电场力做功为,可知小球的电势能减小mgh,O点电势能为0,所以N点电势能为,N点的电势为,即可求出N点的电势。由于小球通过P点的速度不知道,不能求出O到P电场力做功,不能求出P点的电势。故A错误,B正确。在P点所受的电场力和重力二力平衡,则有,解得P点的电场强度为:,不能求出N点的电场力,也就不能求出N点的电场强度。故C正确,D错误。故选BC。
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