题目内容

13.如图所示,水平放置的金属板的上方有一固定的负点电荷,一表面绝缘的带负电的小球(可视为质点,且不影响q的电场),从金属板右端以初速度v0滑到金属板上,沿光滑的上表面向左运动,在金属板上运动的过程中(  )
A.小球运动的速度不变B.小球运动的速度先减小后增加
C.小球对金属板的压力不变D.电场力对小球先做负功再做正功

分析 金属板在Q的电场中产生静电感应现象,达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直.分析小球的受力情况,确定其运动情况,判断电场力是否做功.

解答 解:A、B、D、金属板在Q的电场中达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直,小球所受电场力与金属板表面垂直,在金属板上向右运动的过程中,电场力不做功,根据动能定理得知,小球的动能不变,速度不变,所以小球做匀速直线运动.故A正确,BD错误.
C、由于静电感应,水平放置的光滑接地金属板产生的感应电场与原电场叠加后的电场,使正点电荷与金属板之间的电场相对于一对等量异号点电荷的电场,所以距离正电荷越近的地方,电场强度越大,所以在小球运动的整个过程中,小球受到的电场力先增大后减小.所以小球对金属板的压力变化的.故C错误.
故选:A.

点评 本题关键抓住静电平衡导体的特点:整体导体是一个等势体,表面是一个等势面.另外由于该题的A选项涉及镜面电场,使题目的难度有所增加.

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