Question

6．光滑絕緣水平面上固定兩個(gè)等量正電荷，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示．一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊在水平面上由A點(diǎn)靜止釋放，小物塊帶正電，電荷量為q=2×10^-3C，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）．則下列分析正確的是（　�。�

• A． B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)
• B． 由A點(diǎn)到C點(diǎn)，物塊的電勢(shì)能先增大后減小
• C． A、C兩點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱
• D． 由A點(diǎn)到C點(diǎn)，電勢(shì)逐漸降低

Answer 1

分析 根據(jù)v-t圖象的斜率等于加速度和牛頓第二定律求解電場(chǎng)強(qiáng)度E．根據(jù)能量守恒定律分析物塊電勢(shì)能的變化情況．根據(jù)電場(chǎng)線方向判斷電勢(shì)的高低

解答 解：A、v-t圖象的斜率等于加速度，B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置，說(shuō)明B為中垂線上加速度最大的點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得：F=qE=ma知，B為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，故A正確；
B、由圖知，由C到A的過程中，物塊的速度不斷增大，動(dòng)能增大，根據(jù)能量守恒得：物塊的電勢(shì)能不斷減小．故B錯(cuò)誤．
C、物塊從A到B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：$q{U}_{AB}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}$，解得：${U}_{AB}^{\;}=\frac{m{v}_{B}^{2}}{2q}=\frac{8m}{q}=400V$，同理知${U}_{BC}^{\;}=\frac{m{v}_{C}^{2}-m{v}_{B}^{2}}{2q}=1.65×1{0}_{\;}^{3}V$，${U}_{BC}^{\;}＞{U}_{AB}^{\;}$，B點(diǎn)不關(guān)于A、C兩點(diǎn)對(duì)稱，故C錯(cuò)誤；
D、由電勢(shì)能的公式E_P=qφ知，由C到A的過程中，電勢(shì)逐漸降低，故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵是掌握速度圖象的物理意義和動(dòng)能定理，知道電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系E_P=qφ．