Question

19．如图所示，在竖直向下的匀强电场中，将质量相等的两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一竖直线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，则（　　）

• A． M的带电量一定比N的大
• B． M一定带负电荷，N一定带正电荷
• C． 静止时M受到的合力比N的大
• D． 移动过程中匀强电场对M做负功

Answer 1

分析 分别对MN两个小球进行受力分析，然后结合受力平衡的特点与库仑力的特点分析电性，再根据电场力做功的特点分析做功情况．

解答 解：A、电场线竖直向下，因为M、N在释放后保持静止，说明受到的合力为0；对两小球分析可知，小球受重力、电场力和两小球间的库仑力作用；若M带正电，则受重力和电场力向下，如果平衡，则N对M的库仑力应向上，并且库仑力等于重力与电场力的合力；再对N分析，N对M库仑力向上，故N只能带正电荷，受电场力、重力及库仑力均向下，不可能平衡，故M不可能带正电；故M只能带负电，此时N受电场力向上，则库仑力可以向上也可以向下，由平衡关系可知；如果M受库仑力向上，对M有：Eq_M+F=mg；此时N带负电；再对N分析可知，N受重力、向上的电场力以及向下的库仑力，应有：mg+F=Eq_N；故q_M小于q_N；如果M受库仑力向下，则有：Eq_M=mg+F；对N分析则有：N带正电，受电场力向下，则有Eq_N+mg=F，此时M的电量比N的大；由以上分析可知M一定带负电，而N可以带正电也可以带负电；带N带负电时，M的电量小于N，而N带正电时，M的电量大于N，故AB错误；
C、由于两电荷均处于静止，因此静止时两电荷受到的合力均为零，故C错误；
D、因M带负电，故由上到下移动电荷时，电场力与运动方向夹角为钝角，故电场对M一定做负功，故D正确．
故选：D．

点评 该题考查电场中物体的受力平衡问题，对于电场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法，但在解题时一定要注意全面分析，明确所有可能的情况才能准确求解．