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。在它们的竖直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】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,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: ,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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