题目内容

16.如图,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q,一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度V开始在金属板上向右运动,在运动过程中(  )
A.小球做先减速后加速运动
B.小球做匀速直线运动
C.小球受电场力的方向沿小球与点电荷的连线方向
D.小球受到的电场力先增大后减小

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、B、C、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,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B正确,AC错误;
D、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D正确.
故选:BD.

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D选项涉及镜面电场,使题目的难度有所增加.

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