题目内容

16.如图所示,水平固定的带电小圆盘M,取盘中心O点的电势为零,从盘心O处释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的Q点,且OQ=h,又知道小球通过竖直线上P点时的速度最大且为vm,由此可以确定 (  )
A.P点的场强和Q点的场强B.P点的电势和Q点的场强
C.P点的场强和Q点的电势D.P点的电势和Q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P点时的速度最大,则在p点时小球所受的电场力与重力平衡,则有,mg=qEp,得 Ep=$\frac{mg}{q}$.小球从O到Q的过程中,由动能定理得:qUOQ-mgh=0,得UOQ=$\frac{mgh}{q}$,又 UOQOQ,φO=0,可求出φQ=-$\frac{mgh}{q}$.由于P到O的距离未知,不能求出OP间的电势差,则不能求出P点的电势.Q点的加速度无法求出,则Q点的场强也无法求出.故C正确.
故选:C

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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