Question

8．三角型木架上固定一光滑金属板AB，三角木架上方有一带电Q的球体，金属板上有一可视为质点的小物块，其上带有点电荷q，现用一平行金属板的外力F作用在质点m上，让其沿斜面由A匀速运动到B，则（　　）

• A． 这个过程中，F是一个时间的函数
• B． 这个过程中，F越来越大
• C． 这个过程中，F做的功等于m的势能增加
• D． 这个过程中，F做的功大于m的势能增加

Answer 1

分析 金属板AB的表面是等势面，所以电场力的方向与AB垂直，结合对点电荷的受力分析，求出力F的表达式，然后分析F的变化；结合个个力做功的情况分析势能的变化．

解答 解：A、根据静电平衡状态的特点可知，金属板AB的表面是等势面，所以电场力的方向与AB垂直对小物块进行受力分析如图，则沿斜面的方向：
F=mgsinθ，始终不变．故AB错误；
C、由题，小物块向上做匀速运动，动能不变；小物块向上运动的过程中重力和外力F做功，电场力与支持力不做功，所以这个过程中，F做的功等于m的势能增加．故C正确，D错误．
故选：C

点评 该题中，金属板AB处于静电平衡状态，所以带电的小物块受到的电场力的方向始终与AB面垂直，在沿斜面的方向没有分力，这是解答的关键．