11.(2012·陕西师大附中月考)如下图是等量异种点电荷的电场线和等势面,A、B、C、D四点是不同等势面上的点,另一个点O在两电荷连线的中点,设无限远处的电势为零,两电荷连线的中垂线为等势面,A、B两点的电势分别为100 V、-50 V.一个带电粒子的质量为m,带电量为q=+0.2 C,在O点具有的动能为50 J.粒子只受静电力作用.请结合下图,关于A、B、C、D四点,下列各空所填A、B、C、D四组数据正确的是( )
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位置点 问题 |
A |
B |
C |
D |
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四点电势 |
100 V |
-50
V |
0 |
0 |
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q在四点的电势能 |
20 J |
-10
J |
0 |
0 |
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O点与四点的电势差 |
-100
V |
50 V |
0 |
0 |
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q从O点到四点电场力做的功 |
-20
J |
10 J |
0 |
0 |
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q从O点到四点电势能改变量 |
20 J |
-10
J |
0 |
0 |
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q在四点的动能 |
30 J |
60 J |
50 J |
-50
J |
解析:对A选项,
EPA=φAq=100×0.2 J=20 J
UOA=φ0-φA=-100 V
q从O点到A电场力做的功
WOA=UOAq=-100×0.2 J=-20 J
q从O点移到A点电势能增加20 J
由能量守恒可知,q由O点移到A点动能应减少20 J,因此EkA=30 J.
同理B、C两项正确,q在D点的动能应为+50 J.
答案:ABC