题目内容

如图所示,处于同一条竖直线上的两个点电荷A、B带等量同种电荷,电荷量为Q; G、H是它们连线的垂直平分线.另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点,现在把小球C拉起到M点,使细线水平且与A、B处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向上的夹角θ=30°则下列说法正确的是(  )
分析:根据动能定理分析电场力做功的正负,由公式W=Uq分析M、N两点电势的高低;
分析小球在N点的受力情况,结合向心力知识进行分析小球在N点的合力;
根据电场力做功正负,判断小球电势能的变化.
解答:解:A、B从M到N的过程,对小球,根据动能定理得:mgh+qUMN=0,则得,UMN=-
mgh
q

可知,电场力对+q做负功,UMN<0,而UMN=φM-φN,则得φM<φN,所以N点的电势比M点电势高.故A错误,B正确.
C、小球在N点受到重力、水平向右的电场力、绳子指向O点的拉力,由于小球到GH线上的N点时刚好速度为零,说明到达N点之前做减速运动,则在N点小球沿圆弧的切向分力不为零,则在N点的合力不为零.
D、由于电场力做功,从M点到N点小球的电势能增加,故D错误.
故选:B
点评:本题要注意小球在拉力、重力及库仑力的作用下做圆周运动,要能熟练运用动能定理研究电势差,根据电势差的正负可判断电势的高低.
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