题目内容
【题目】如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q 和﹣Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入,则小球( )
A.速度先增大后减小
B.受到的库仑力先做负功后做正功
C.受到的库仑力最大值为
D.管壁对小球的弹力最大值为
【答案】C
【解析】
试题分析:对于等量异种电荷,根据矢量的合成法则,中垂线的中点的电场强度最大,在无穷远的电场强度为零;点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程,电场力不做功;中点处的电场强度最大,则库仑力也最大,弹力也是最大,从而即可求解.
解:A、电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入的过程,因电场力不做功,只有重力做功;根据动能定理,故速度不断增加;故A错误;
B、小球有下落过程中,库仑力与速度方向垂直,则库仑力不做功;故B错误;
C、在两个电荷的中垂线的中点,单个电荷产生的电场强度为:E==;根据矢量的合成法则,则有电场强度最大值为,因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为,故C正确;
D、根据C选项的分析,结合受力分析可知,弹力与库仑力平衡,则管壁对小球的弹力最大值为,故D错误;
故选:C.
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