题目内容

3.如图所示,水平固定的带电小圆盘A电势为零,从盘心处O释放一个质量为m,带电量为q的小球,由于电场力的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点,OC=h,又知道过竖直线上的B点时小球速度最大,由此可确定A所形成的电场中下述物理量中的哪一个(  )
A.B点的场强B.C点的场强C.B点的电势D.C点的电势

分析 由题,小球从静止释放到达C点时速度也零,则小球先加速后减速,通过B点时的速度最大,说明小球的合力为零,则可求出B点的场强.根据动能定理,可求出OC间的电势差,即可求出C点的电势.

解答 解:由题,小球通过B点时的速度最大,则在B点时小球所受的电场力与重力平衡,则有,mg=qEB,得 EB=$\frac{mg}{q}$.小球从O到C的过程中,由动能定理得:qUOC-mgh=0,得UOC=$\frac{mgh}{q}$,又 UOCOC,φO=0,可求出φC=-$\frac{mgh}{q}$.由于B到O的距离未知,不能求出OB间的电势差,则不能求出B点的电势.C点的加速度无法求出,则C点的场强也无法求出.故AD正确.
故选:AD

点评 本题首先要分析出小球的运动情况,判断出小球的受力情况,即可求出B点的场强.根据动能定理求出OC间电势差,再求解电势是经常采用的思路.

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