Question

【题目】如图所示，等边三角形ABC处于水平面内，边长为L，O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘直轨道，D点在O点的正上方，且D点到A、B两点的距离均为L。在A、B两点分别固定一点电荷，电荷量均为-Q。一质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上，现将小球从D点由静止开始释放，已知静电力常量为k、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A.C点和D点的电场强度相同

B.C点的电势比D点的电势低

C.小球在D点刚释放时，其加速度大小为

D.小球沿直轨道DC下滑过程中，其电势能先增大后减小

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．根据矢量合成可知，C点和D点的电场强度大小相同，方向不同，故A错误；

B．根据等量同种电荷电势分布可知，CD两点据O点距离相同，C点的电势与D点的电势相同，故B错误；

C． 负电荷产生的电场指向负电荷，可知两个负电荷在D处的电场强度分别指向A与B，由于两个点电荷的电量是相等的，所以两个点电荷在D点的电场强度的大小相等，则它们的合场强的方向沿DA、DB的角平分线；由库仑定律，A、B在D点的场强的大小：

它们的合场强：

方向与重力方向相同，故在D点的加速度为

故C正确；

D． 由几何关系可知，在CD的连线上，CD连线的中点处于到A、B的距离最小，电势最低，小球带正电，所以小球在CD的连线中点处的电势能最小。则小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先减小后增大。故D错误。

故选C。