题目内容

如图所示,P是一个很大的金属板,水平放置,Q是一个带正电的点电荷,固定在板外.另一个可看作质点的带负电的小物体C,以一定的初速度从图中的a点沿金属板表面移动到b点,移动过程中C的带电量保持不变,它与金属板间的摩擦不能忽略.关于C的这段运动过程,下面的说法中正确的是

[  ]

A.C对P板的压力先变小后变大

B.C的加速度先变小后变大

C.C的电势能先变小后变大

D.C的速度先变小后变大

答案:AB
提示:

点电荷Q与大的平金属板P间的电场是我们应该记住的一种典型电场,它是非匀强电场,其电场线分布情况的示意图如图所示.它的特点是除了从Q出发而垂直于金属板的电场线是直线外,其余所有的电场线都是曲线,这些曲线与金属板都垂直相交,靠近中心处的电场线较密而边缘处的电场线较稀疏,说明中心处的电场较强而越靠近边缘越弱,金属板面是电场的一个等势面.小带电体C沿金属板面运动,就是沿一个等势面运动,它的电势能是保持不变的,首先要排除的是选项C.

带电体在从a移动到b的过程中,所受的电场力方向都是竖直向上的,它的大小总小于重力(因此它运动过程中不离开板面).电场力的大小是先逐渐变大,至正中位置时达到最大,而后逐渐减小,而重力的大小是不变的,因此它对板的压力是先变小后变大,选项A正确.

带电体在运动过程中,水平方向只受摩擦力,正是摩擦力产生加速度,而摩擦力跟压力大小成正比,因此摩擦力也是先变小后变大,从而加速度也是先变小后变大,选项B正确.

带电体在运动过程中,加速度方向始终与运动方向相反,一直在做减速运动,因此选项D错误.


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