Question

如图所示，真空中有一匀强电场和水平面成一定角度斜向上，一个电荷量为Q＝－5×10^{－6 C}的点电荷固定于电场中的O处，在a处有一个质量为m＝9×10^{－3 kg}、电荷量为q＝2×10^－8C的点电荷恰能处于静止，a与O在同一水平面上，且相距为r＝0.1 m．现用绝缘工具将q搬到与a在同一竖直平面上的b点，Oa＝Ob且相互垂直，在此过程中外力至少做功为                                                           

A．1.8×10^－2 J               B．9(＋1)×10^－3 J

C．9×10^－3 J              D．9×10^－3 J

Answer 1

D   解析　如图所示，在a处静止的电荷q受重力mg＝9×10^－2N，受库仑力F＝k＝9×10⁹× N＝9×10^－2 N，经分析判断可知q所受电场力为qE＝9×10^－2 N，θ＝45°.由几何知识可知ab＝r且与匀强电场垂直，a、b两点在同一个等势面上；对点电荷Q来说，a、b两点也在同一个等势面上，所以，将q从a点移到b点电场力和库仑力都不做功，由动能定理得W－mgr＝0，W＝mgr＝9×10^－2×0.1 J＝9×10^－3 J，D对．