题目内容
如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一棱形ABCD,对角线焦点为O,在顶点B、D处各固定一个点电荷,若将一个带正电的小球从A点静止释放,小球将沿对角线AC作往返运动.则( )
A、B、D处固定的是等量的正电荷 | B、B、D处固定的是等量的异种电荷 | C、在A、C的连线上O点电势最低 | D、运动小球在O处的机械能最小 |
分析:在等量负电荷的电场中,在它们连线的中垂线上各点的电场强度的方向从无穷远处沿着中垂线指向O点,由此可以判断电场的情况和带电小球的运动的情况.
解答:解:A、B、根据题意可知,带正电小球从A点静止释放沿AC往返运动,则受到的电场力指向O点,根据矢量的合成法则可以知道,在它们的连线中垂线上各点的电场强度的方向都是沿着中垂线指向O点,则B、D处固定的是等量的负电荷,故A、B错误.
C、根据小球受到电场力的方向可知,A、C上电场线从两侧由无穷远指向O点,由沿着电场线方向,电势降低,则在A、C的连线上O点电势最低,故C正确.
D、若小球P在经过AC之间往复运动,电场力做功,电势能减小,机械能增加,小球从A到C,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增加,所以机械能先增大后减小,因此小球在O处的机械能最大.故D错误.
故选:C.
C、根据小球受到电场力的方向可知,A、C上电场线从两侧由无穷远指向O点,由沿着电场线方向,电势降低,则在A、C的连线上O点电势最低,故C正确.
D、若小球P在经过AC之间往复运动,电场力做功,电势能减小,机械能增加,小球从A到C,电场力先做正功,后做负功,则电势能先减小后增加,所以机械能先增大后减小,因此小球在O处的机械能最大.故D错误.
故选:C.
点评:本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点,这要求同学对于基本的几种电场的情况要了解,本题看的就是学生的基本知识的掌握情况.
练习册系列答案
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如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线.在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动.若( )
A、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小 | B、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 | C、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小 | D、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小 |