如圖所示,處于同一條豎直線上的兩個點電荷A、B帶等量同種電荷,電荷量為Q; G、H是它們連線的垂直平分線.另有一個帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷),被長為L的絕緣輕細線懸掛于O點,現(xiàn)在把小球C拉起到M點,使細線水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi),由靜止開始釋放,小球C向下運動到GH線上的N點時剛好速度為零,此時細線與豎直方向上的夾角θ=30°則下列說法正確的是(  )
分析:根據(jù)動能定理分析電場力做功的正負,由公式W=Uq分析M、N兩點電勢的高低;
分析小球在N點的受力情況,結合向心力知識進行分析小球在N點的合力;
根據(jù)電場力做功正負,判斷小球電勢能的變化.
解答:解:A、B從M到N的過程,對小球,根據(jù)動能定理得:mgh+qUMN=0,則得,UMN=-
mgh
q

可知,電場力對+q做負功,UMN<0,而UMNMN,則得φM<φN,所以N點的電勢比M點電勢高.故A錯誤,B正確.
C、小球在N點受到重力、水平向右的電場力、繩子指向O點的拉力,由于小球到GH線上的N點時剛好速度為零,說明到達N點之前做減速運動,則在N點小球沿圓弧的切向分力不為零,則在N點的合力不為零.
D、由于電場力做功,從M點到N點小球的電勢能增加,故D錯誤.
故選:B
點評:本題要注意小球在拉力、重力及庫侖力的作用下做圓周運動,要能熟練運用動能定理研究電勢差,根據(jù)電勢差的正負可判斷電勢的高低.
練習冊系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖所示,處于同一條豎直線上的兩個固定點電荷A、B帶等量同種正電荷,電荷量均為Q,GH是它們連線的垂直平分線,另有一個帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷),被長為L的絕緣輕質(zhì)細線懸掛于O點,現(xiàn)在把小球C拉到M點,使細線水平繃直且與A、B處于同一豎直平面內(nèi),由靜止開始釋放C,小球向下運動到GH線上的N點時速度剛好為零.此時細線與豎直方向的夾角θ=30°,N與A、B恰好構成一邊長為a的正三角形.已知靜電力恒量為k,求:
(1)在點電荷A、B所形成的電場中,M、N兩點的電勢差;
(2)小球運動到N點瞬間,細線對小球的拉力F.

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如圖所示,處于同一條豎直線上的兩個點電荷A、B帶等量同種電荷,電荷量為Q;G、H 是它們連線的垂直平分線。另有一個帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷),被長為l的絕緣輕細線懸掛于O點,現(xiàn)在把小球C拉起到M點,使細線水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi),由靜止開始釋放,小球C向下運動到GH線上的N點時剛好速度為零,此時細線與豎直方向上的夾角θ=30º。試求:

⑴在A、B所形成的電場中,MN兩點間的電勢差,并指出M、N哪一點的電勢高。
⑵若N點與A、B兩個點電荷所在位置正好形成一個邊長為x的正三角形,則小球運動到N點瞬間,輕細線對小球的拉力FT(靜電力常量為k)。

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科目:高中物理 來源:2014屆浙江省高一獎學金考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,處于同一條豎直線上的兩個點電荷A、B帶等量同種電荷,電荷量為Q;G、H 是它們連線的垂直平分線。另有一個帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷),被長為l的絕緣輕細線懸掛于O點,現(xiàn)在把小球C拉起到M點,使細線水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi),由靜止開始釋放,小球C向下運動到GH線上的N點時剛好速度為零,此時細線與豎直方向上的夾角θ=30º。試求:

⑴在A、B所形成的電場中,MN兩點間的電勢差,并指出M、N哪一點的電勢高。

⑵若N點與A、B兩個點電荷所在位置正好形成一個邊長為x的正三角形,則小球運動到N點瞬間,輕細線對小球的拉力FT(靜電力常量為k)。

 

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科目:高中物理 來源:上海模擬 題型:問答題

如圖所示,處于同一條豎直線上的兩個固定點電荷A、B帶等量同種正電荷,電荷量均為Q,GH是它們連線的垂直平分線,另有一個帶電小球C,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷),被長為L的絕緣輕質(zhì)細線懸掛于O點,現(xiàn)在把小球C拉到M點,使細線水平繃直且與A、B處于同一豎直平面內(nèi),由靜止開始釋放C,小球向下運動到GH線上的N點時速度剛好為零.此時細線與豎直方向的夾角θ=30°,N與A、B恰好構成一邊長為a的正三角形.已知靜電力恒量為k,求:
(1)在點電荷A、B所形成的電場中,M、N兩點的電勢差;
(2)小球運動到N點瞬間,細線對小球的拉力F.
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