Question

宇航员在探测某星球时有如下发现：（1）该星球带负电，而且带电均匀；（2）该星球表面没有大气；（3）在一次实验中，宇航员将一个带电小球（小球的带电量远小于星球的带电量）置于离星球表面某一高度处无初速释放，带电小球恰好能处于悬浮状态。如果选距星球表面无穷远处为电势零点，则根据以上信息可以推断（   ）

A．小球一定带正电

B．小球的电势能一定小于零

C．只改变小球的电荷量，从原高度无初速释放后，小球仍将处于悬浮状态

D．只改变小球离星球表面的高度，无初速释放后，小球仍将处于悬浮状态

Answer 1

D

解析试题分析：小球处于悬浮状态，一定是库仑力和万有引力二力平衡，故小球一定负带电．故A错误．距星球表面无穷远处为电势零点，若小球从该星球表面到此位置时，电场力做负功，小球的电势能增大，则小球的电势能一定大于零．故B错误．由于库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比，所以改变小球的高度对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响，故C错误，D正确．
故选D．
考点：共点力平衡的条件及其应用；电场强度；电势能．
点评：库仑力和万有引力二力平衡，并且库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比，所以小球的平衡状态与高度无关，这是解本题的关键．