Question

【題目】兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一個(gè)電荷量為2×10－3 C、質(zhì)量為0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，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)。則下列說(shuō)法正確的是

A. 由C到A的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大

B. B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝100 V/m

C. 由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸降低

D. A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB＝500V

Answer 1

【答案】BC

【解析】

由能量守恒定律分析電勢(shì)能的變化情況．根據(jù)v-t圖可知物塊在B點(diǎn)的加速度最大，此處電場(chǎng)強(qiáng)度最大，根據(jù)牛頓第二定律求場(chǎng)強(qiáng)的最大值．由C到A的過(guò)程中物塊的動(dòng)能一直增大，根據(jù)電場(chǎng)線的方向分析電勢(shì)的變化，由動(dòng)能定理可求得AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差．

從速度時(shí)間圖象可知，由C到A的過(guò)程中，物塊的速度一直增大，電場(chǎng)力對(duì)物塊做正功，電勢(shì)能一直減小，故A錯(cuò)誤；帶電粒子在B點(diǎn)的加速度最大，為 am==2m/s2，所受的電場(chǎng)力最大為 Fm=mam=0.1×2N=0.2N，則場(chǎng)強(qiáng)最大值為，故B正確；據(jù)兩個(gè)等量同種正電荷其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè)，故由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)逐漸減小，故C正確；從速度時(shí)間圖象可知，A、B兩點(diǎn)的速度分別為 vA=6m/s，vB=4m/s，再根據(jù)動(dòng)能定理得 qUAB=mvB2-mvA2=×0.1×（42-62）J=-1J，解得：UAB=-500V，故D錯(cuò)誤。故選BC。