Question

9．兩個(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)，如圖所示．一個(gè)電量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，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． B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)E=2V/m
• B． 由C到A的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大
• C． 由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)逐漸降低
• D． AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB=-5V

Answer 1

分析 根據(jù)v-t圖可知粒子在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，由能量守恒定律分析電勢(shì)能的變化情況．由動(dòng)能定理可求得AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差．

解答 解：A、從速度時(shí)間圖象可知帶電粒子在B點(diǎn)的加速度最大為 a_m=$\frac{4}{7-5}$=2m/s²，所受的電場(chǎng)力最大為 F_m=ma_m=2N，據(jù)E=$\frac{F}{q}$知，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大為1N/C，故A錯(cuò)誤；
B、從速度時(shí)間圖象可知帶電粒子的速度增大，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤；
C、據(jù)兩個(gè)等量的同種正電荷，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；
D、從速度時(shí)間圖象可知A、B兩點(diǎn)的速度分別為 v_A=6m/s，v_B=4m/s，再根據(jù)動(dòng)能定理得  qU_AB=$\frac{1}{2}$mv_B²-$\frac{1}{2}$mv_A²=$\frac{1}{2}$×1×（4²-6²）J=-10J，解得：U_AB=-5V，故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 明確等量同種電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵，要知道v-t圖切線的斜率表示加速度，由動(dòng)能定理求電勢(shì)差是常用的方法．