Question

【題目】如圖，O點(diǎn)固定著一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，在其下方光滑絕緣水平面上的N點(diǎn)，由靜止釋放一質(zhì)量為m，電荷量為－q的試探電荷，該試探電荷經(jīng)過P點(diǎn)時的速度為v。規(guī)定電場中P點(diǎn)的電勢為零。則在+Q形成的電場中（ ）

A. N點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)電勢

B. N點(diǎn)場強(qiáng)大于P點(diǎn)場強(qiáng)

C. N點(diǎn)電勢為

D. 試探電荷在N點(diǎn)具有的電勢能為

Answer 1

【答案】C

【解析】

解答本題應(yīng)抓住：順著電場線方向電勢降低，判斷出M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)的電勢，M、P兩點(diǎn)的電勢相等，即可知N、P兩點(diǎn)電勢關(guān)系；由真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度公式E=kQ/r2，分析P點(diǎn)與N點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小關(guān)系；根據(jù)動能定理研究電荷由N到P的過程，求解N點(diǎn)的電勢；由EP=-qφN求出檢驗電荷在N點(diǎn)具有的電勢能．

以O點(diǎn)為圓心，以OP長度為半徑做圓如圖所示，

根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢，而M、P兩點(diǎn)的電勢相等，則N點(diǎn)電勢低于P點(diǎn)電勢。故A錯誤。根據(jù)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度計算公式E= kQ/r2可得N點(diǎn)場強(qiáng)小于P點(diǎn)場強(qiáng)，故B錯誤；根據(jù)動能定理得：檢驗電荷由N到P的過程：-q（φN-φP）=mv2，由題，P點(diǎn)的電勢為零，即φP=0，解得N點(diǎn)的電勢φN=．故C正確。檢驗電荷在N點(diǎn)具有的電勢能為：EP=-qφN=mv2．故D錯誤。故選C。