题目内容

5.两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力的作用下运动,取无限远处的电势为零,则(  )
A.q由A向O的运动是匀加速直线运动
B.q由A向O的运动过程电势能先增大后减小
C.q运动到O点时电势能为零
D.q运动到O点时的动能最大

分析 本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况,抓住对称性,分析试探电荷的受力情况,判断其运动情况,根据电场力做功情况,分析其电势能和动能的变化情况.

解答 解:A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O点电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向. 故带负电的试探电荷q所受的电场力大小是变化的,方向指向O点,所以q由A向O的加速度是变化的,做变加速直线运动,故A错误.
B、q所受的电场力方向与位移方向一致,电场力做正功,则q的电势能逐渐减小;故B错误.
C、取无限远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,则q运动到O点时电势能为负值.故C错误.
D、从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故D正确.
故选:D

点评 本题考查静电场的基本概念.关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况,掌握电场力做功与电势能变化的关系.

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