题目内容
7.如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点,其中Q1带正电荷位于原点O,a、b是它们的连线延长线上的两点.其中b点与0点相距3L.现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a,b两点时的速度分别为va、vb,其速度随坐标x变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是( )A. | Q2带正电且电荷量小于Q1 | |
B. | b点的场强一定为零 | |
C. | a点的电势比b点的电势低 | |
D. | 粒子在a点的电势能比b点的电势能大 |
分析 在b点前做减速运动,b点后做加速运动,可见b点的加速度为0,则在b点受到两点电荷的电场力平衡,从而可得出Q2的电性.可通过电场力做功判断电势能的变化.
解答 解:AB、在b点前做减速运动,b点后做加速运动,可见b点的加速度为0,则在b点受到两点电荷的电场力平衡,b点的场强为零,可知Q2带负电,且有$\frac{kq{Q}_{1}}{(3L)^{2}}$=$\frac{kq{Q}_{2}}{(2L)^{2}}$,所以Q2<Q1.故A错误,B正确;
C、该电荷从a点到b点,做减速运动,且该电荷为正电荷,电场力做负功,所以电势能增大,电势升高,所以b点电势较高.故C正确;
D、粒子从a到b,速度减小,电场力做负功,故电势能增大,粒子在a点的电势能比b点的电势能小,故D错误;
故选:BC.
点评 解决本题的关键以b点的加速度为突破口,根据库仑定律得到Q1和Q2的电量关系.以及知道电场力做功和电势能的关系.
练习册系列答案
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A. | 小球a比小球b先抛出 | |
B. | 初速度va小于vb | |
C. | 小球a、b抛出点距地面高度之比为vb:va | |
D. | 初速度va大于vb |
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A. | $\frac{{v}^{2}}{16g}$ | B. | $\frac{{v}^{2}}{8g}$ | C. | $\frac{{v}^{2}}{4g}$ | D. | $\frac{{v}^{2}}{2g}$ |