题目内容
3.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴的原点O和坐标x0的M点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图,其中ND段中坐标为2x0的C点电势最高.带负电的检验电荷从N点移到D点.下列判断正确的是( )A. | q1=2q2 | |
B. | q1为正电荷,q2为负电荷 | |
C. | 电场力对该检验电荷先做负功后做正功 | |
D. | 该检验电荷到达C点时速度最大 |
分析 φ-x图象的斜率等于电场强度E.根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示,由于沿着电场线电势降低,可知两点电荷的电性.根据功能关系分析电场力做功的正负.
解答 解:A、φ-x图线的斜率表示电场强度,C点切线的斜率为0,C点的合场强为0,根据点电荷的场强公式$E=k\frac{q}{{r}_{\;}^{2}}$,$k\frac{{q}_{1}^{\;}}{(2{x}_{0}^{\;})_{\;}^{2}}=k\frac{{q}_{2}^{\;}}{{x}_{0}^{2}}$,得${q}_{1}^{\;}=4{q}_{2}^{\;}$,故A错误.
B、由图知无穷远处的电势为0,OM间图线与x轴交点电势设为A,A点距${q}_{1}^{\;}$较远而距${q}_{2}^{\;}$较近,所以q1电荷量大于q2的电荷量.故B正确;
C、由图可知:从N到D,电势先升高后降低,负检验电荷的电势能先减小后增大,电场力先做正功后做负功,故C错误;
D、N→D段中,电势先高升后降低,所以场强方向先沿x轴负方向,后沿x轴正方向,将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功.在C点电势能最小,动能最大,速度最大,故D正确;
故选:BD
点评 电势为零处,电场强度不一定为零.电荷在电场中与电势的乘积为电势能.电场力做功的正负决定电势能的增加与否.
练习册系列答案
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(1)蜡块的所做运动为A
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(1)蜡块的所做运动为A
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D. | 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于$\sqrt{2}$ |
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