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18.已知把一个金属导体放入一个电场后,当达到静电平衡时,导体的表面是一个等势面.现有表面光滑的金属板水平放置,在其正上方有固定有正点电荷Q,有一带电量为+q的外有绝缘层的小球以初速度v0从金属板左侧滑上,如图所示.下列说法中正确的是(  )
A.小球所受电场力先增大后减小
B.点电荷Q对小球先做负功后做正功
C.小球先做加速度增加的减速运动后做加速度减小的加速运动
D.小球做匀速直线运动

分析 金属板在Q的电场中产生静电感应现象,达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直.分析小球的受力情况,确定其运动情况,判断电场力是否做功.

解答 解:A、由于静电感应,水平放置的光滑接地金属板产生的感应电场与原电场叠加后的电场,使正点电荷与金属板之间的电场相对于一对等量异号点电荷的电场,所以距离正电荷越近的地方,电场强度越大,所以在小球运动的整个过程中,小球受到的电场力先增大后减小.故A正确;
B、金属板在Q的电场中达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直,小球所受电场力与金属板表面垂直,电场力不做功.故B错误;
C、D、在金属板上向右运动的过程中,电场力不做功,根据动能定理得知,小球的动能不变,速度不变,所以小球做匀速直线运动.故C错误,D正确;
故选:AD.

点评 本题关键抓住静电平衡导体的特点:整体导体是一个等势体,表面是一个等势面.另外由于该题的A选项涉及镜面电场,使题目的难度有所增加.

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