题目内容
【题目】如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的上方P点固定一个点电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平。电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动。图中PB⊥AC,B是AC的中点,不考虑小球电荷量对电场的影响。则在Q形成的电场中( )
A. A点的电势高于B点的电势
B. B点的电场强度大小是A点的2倍
C. 小球从A到C的过程中电势能先减小后增大
D. 小球从A到C的过程中重力势能减少量大于动能增加量
【答案】C
【解析】
A.正点电荷的电场线是发散型的,沿着电场线方向电势降低,因此A点的电势低于B点的电势,故A错误;
B.结合几何关系:PA=2PB,由点电荷电场强度公式,可知B点的电场强度大小是A点的4倍,故B错误;
C.根据电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加,可知:小球带负电,从A到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增大;故C正确;
D.球从A到C的过程中,电势能不变,那么重力势能减少量等于动能增加量,故D错误;
故选C.
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