题目内容
空间存在一匀强电场,有一电荷量为+q、质量为m的粒子从O点以大小为v的速率射入电场,运动到A点时速率为2v,OA间距为L.现有另一电量为-q、质量为m的粒子以速率2v仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v.不考虑重力的影响,则( )A.在O、A、B三点中B点电势最高
B.OA间的电势差比BO间的电势差小
C.O B间距不可能大于5L/3
D.匀强电场场强的最小值为
【答案】分析:由题,电荷量q(q>0)的粒子从O点以速率V射入电场,运动到A点时速率为2V,则粒子顺着电场线运动.电荷量-q的粒子以速率2V从O点射入该电场,运动到B点时速率为3V,逆着电场线运动,画三点在电场线的位置,比较电势的高低.根据动能定理研究OA间的电势差与BO间的电势差的大小.根据能量守恒定律分析电势能变化与动能变化的关系,确定电势能变化是否相同.
解答:
解:
A、B根据题意分析,画出三点在电场线上的位置,如图,则可知B点电势最高.故A正确,
B、根据动能定理得
qUOA=
m(2v)2-
m
,得到UOA=
-qUOB=
m(3v)2-
m(2v)2,得到UOB=-
,
UBO=-UOB=
所以OA间的电势差比BO间的电势差小.故B正确.
C、q电荷从O到B,电场力做功为
,由于并没有沿着电场力方向移动,所以间距可以大于
,故C错误;
D、+q从O运动到A过程中电场力做功为q
=qEL大,所以E小=
.故D正确.
故选ABD
点评:比较电势的高低,画出电场线,标出各点在电场线上的位置是常用的方法.
解答:
A、B根据题意分析,画出三点在电场线上的位置,如图,则可知B点电势最高.故A正确,
B、根据动能定理得
qUOA=
-qUOB=
UBO=-UOB=
C、q电荷从O到B,电场力做功为
D、+q从O运动到A过程中电场力做功为q
故选ABD
点评:比较电势的高低,画出电场线,标出各点在电场线上的位置是常用的方法.
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