题目内容

16.如图所示,绝缘、光滑的水平面处于水平向右车的匀强电场中.带负电物体从A处由静止开始向左运动,与竖直挡板P发生碰撞并反弹.第1次反弹后向右运动最远能到达的位置记为Q(图中未标出Q点).若物体反弹时动能不变,电性不变但带电量变为原来的k倍(k<1),则(  )
A.Q点与A重合
B.A点电势小于Q点电势
C.物体在Q点电势能大于出发时电势能
D.物体在Q点电势能等于出发时电势能

分析 根据碰撞后电量的减小,且碰撞动能不变,从而确定Q点的位置,再依据沿着电场线方向,电势是降低的,从而即可判定;根据电场力做功来确定电势能的变化,进而判定两点的电势能的高低.

解答 解:A、根据动能定理,动能变化相等,而碰撞前电场力大于碰撞后的电场力,因此碰撞后的位移较大,故A错误;
B、由上分析可知,Q在A点的右侧,根据沿着电场线方向电势是降低的,则A点的电势高于Q点的,故B错误;
CD、根据来回动能的变化相同,结合动能定理,则电场力做功绝对值相等,因此从出发点,到Q点,电场力做功为零,则电势能不变,故C错误,D正确;
故选:D.

点评 考查动能定理的应用,掌握电势高低与电场线方向的关系,理解因碰撞动能不变,则来回电场力做功的绝对值总相等,是解题的关键.

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