(2011?合肥模擬)如圖所示,真空中苻平而盤角坐標(biāo)系.xOy,在x軸上固定著關(guān)于O點(diǎn)對稱的等量異種點(diǎn)電荷和+Q和-Q,a是y軸上的一點(diǎn),c是.x軸上的一點(diǎn),ab,bc分別與X軸和y軸平行.將一個正的試探電荷+q沿aOcba移動一周,則(  )
分析:由題,y軸應(yīng)是等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線,是一條等勢線.電荷在y軸移動時電場力不做功.根據(jù)電勢的高低,分析電場力做功的正負(fù).根據(jù)推論:正電荷在電勢高處電勢能大,分析電勢能的大。鞒鲞^b點(diǎn)的一條等勢線與x軸的交點(diǎn)為d,試探電荷從b移到a克服電場力做的功等于從d移到a克服電場力做的功,比較將檢驗電荷從d移到a克服電場力做的功與從O移到c電場力做功大。鶕(jù)電場線的分布,分析各點(diǎn)的場強(qiáng)大小,即可比較電場力的大。
解答:解:A、據(jù)題分析得知,y軸應(yīng)是等量異種點(diǎn)電荷電場中的一條等勢線,試探電荷從a移到O時電場力不做功,從O移到c電場力做正功.故A錯誤.
B、作出過b點(diǎn)的一條等勢線與x軸的交點(diǎn)為d,如圖,d的電勢高于c的電勢,則b點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢,所以c點(diǎn)的電勢最低,根據(jù)推論:正電荷在電勢高處電勢能大,可知,在移動一周的過程中,試探電荷在c點(diǎn)電勢能最小.故B錯誤.
C、由上得到,b、a間電勢差等于d、O間電勢差,根據(jù)電場力做功公式W=qU,試探電荷從b移到a克服電場力做的功Wba等于從O移到d電場力做的功WOd,即Wba=WOd,而檢驗電荷從O移到d電場力做的功WOd小于從O移到c電場力做的功WOC,即WOd<WOC,則有Wba<WOC,故C正確.
D、根據(jù)電場線的分布得知,b點(diǎn)場強(qiáng)最小,則試探電荷在b點(diǎn)所受電場力最。蔇錯誤.
故選C
點(diǎn)評:本題采用作等勢線的方法研究,在同一電場線上比較電勢差的大小,即可比較電場力做功的大。
練習(xí)冊系列答案
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(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r;
(2)粒子的比荷q/m和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
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