17.如圖所示,在光滑絕緣水平面上,菱形ABCD邊長為L,對角線BC長也為L,M為BC中點,O為三角形ABC的中心,現(xiàn)于B、C處各固定電量為+2Q的點電荷.下列說法正確的是( 。
A.A處與D處的場強相同
B.若再在A處固定電量為-Q的點電荷,則O處的場強大小為$\frac{9KQ}{{L}^{2}}$
C.若點電荷-Q從A靜止釋放,則經(jīng)過M時速度最大
D.若點電荷+Q從B右側(cè)靠近B的某點靜止釋放,沿BC向右運動過程加速度先增大后減小

分析 明確兩個等量異號電荷所形成的電場分布規(guī)律,利用場強的疊加可明確O點的場強大小,再根據(jù)電場線的方向明確電場力做功情況,從而分析電荷的運動情況.

解答 解:A、AD兩點處的電場強度大小相等,但方向相反,故場強不相同,故A錯誤;
B、BC在O點形成的場強大小相等,方向如圖所示;放在A點的負(fù)電荷產(chǎn)生的場強方向向上,則合場強為三個電荷形成場強的合場強,O是ABC的中心點,則由幾何關(guān)系可知,BO=OC=AO=$\frac{\sqrt{3}}{3}L$;
B點和C點形成的場強大小均為:K$\frac{2Q}{(\frac{\sqrt{3}L}{3})^{2}}$=$\frac{6KQ}{{L}^{2}}$,由圖可知,兩分場強夾角為120°,所以兩場強的合場強為$\frac{6KQ}{{L}^{2}}$;A點電荷在O點形成的場強大小為:$\frac{KQ}{(\frac{\sqrt{3}}{3}L)^{2}}$=$\frac{3KQ}{{L}^{2}}$;故合場強大小為$\frac{6KQ}{{L}^{2}}$+$\frac{3KQ}{{L}^{2}}$=$\frac{9KQ}{{L}^{2}}$,故B正確;
C、根據(jù)BC形成的電場線可知,AM段方向為由M到A,MD段由M到D,故由A釋放后,電場力先做正功再做負(fù)功,因此到達(dá)M點時的速度最大,故C正確;
D、若點電荷+Q從B右側(cè)靠近B的某點靜止釋放,沿BC向右運動過程場強先減小后增大,故加速度先減小后增大,故D錯誤.
故選:BC.

點評 本題考查帶電粒子在等量異號電荷形成的電場中的運動情況,要注意掌握好常見電場的電場分布,明確電場的疊加原理,再結(jié)合電場力做功的規(guī)律進(jìn)行分析求解.

練習(xí)冊系列答案
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7.如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的兩個小球A、B,帶有等量異種電荷,通過絕緣輕彈簧相連接,置于絕緣光滑的水平面上,突然加一水平向右的勻強電場后,兩球A、B將由靜止開始運動,對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)而言,兩球從靜止到距離最大的過程中,以下說法正確的是(設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用,且彈簧不超過彈性限度)( 。
A.系統(tǒng)機械能不斷增加B.系統(tǒng)機械能守恒
C.系統(tǒng)動能不斷增加D.系統(tǒng)動能不變

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8.如圖所示,用長為L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B置于光滑絕緣的水平面上,A球的帶電量為+2q,B球的帶電量為-3q,構(gòu)成一個帶電系統(tǒng)(它們均可視為質(zhì)點,也不考慮兩者間相互作用的庫侖力).現(xiàn)讓小球A處在有界勻強電場區(qū)域內(nèi).已知虛線MP位于細(xì)桿的中垂線上,MP的左側(cè)沒有電場,右側(cè)有勻強電場,電場強度大小為E,方向水平向右.從靜止釋放帶電系統(tǒng),(忽略帶電系統(tǒng)運動過程中所產(chǎn)生的磁場影響).求:
(1)帶電系統(tǒng)運動的最大速度為多少?
(2)帶電系統(tǒng)運動過程中,B球電勢能增加的最大值多少?
(3)若小球B帶電量為q′,其它物理量不變,帶電系統(tǒng)仍由圖示位置靜止釋放,經(jīng)時間t小球B進(jìn)入電場,又經(jīng)時間2t小球B第一次回到初始位置,則小球B的帶電量q′為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.如圖所示,QA=3×10-8C,QB=-3×10-8C,A,B 兩相距6cm,在水平方向外電場作用下,A,B保持靜止,懸線豎直,則A,B連線中點場強大小5.25×105N/C,方向水平向右.(兩帶電小球可看作質(zhì)點)

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12.如圖所示是勻強電場中的一組等勢面,若A、B、C、D相鄰兩點間的距離都是2cm,則電場的電場強度為多大?到A點距離為1.5cm的P點電勢為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.平行板電容器的兩極板接于電池兩極,一個帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合開關(guān)S,電容器充電,這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ,如圖所示.那么( 。
A.保持開關(guān)S閉合,A板向B靠近,則θ 角減小
B.保持開關(guān)S閉合,A板向B靠近,則θ 角變大
C.開關(guān)S斷開,A板向B靠近,則θ 角增大
D.開關(guān)S斷開,A板向B靠近,則θ 角不變

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9.某人騎摩托車在霧天勻速行駛,若能見度(觀察者與能看見的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離)約為15m,設(shè)該人的反應(yīng)時間為0.5s,已知摩托車剎車時產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,問:
(1)為安全行駛,摩托車允許行駛的最大速度是多少?
(2)該人在反應(yīng)時間0.5s內(nèi),摩托車的位移是多少?

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6.如圖所示,處于真空中的勻強電場與水平方向成15°角,AB直線與勻強電場E垂直,在A點以大小為v0的初速度水平拋出一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,經(jīng)時間t,小球下落一段距離過C點(圖中未畫出)時速度大小仍為v0,在小球由A點運動到C點的過程中,下列說法正確的是( 。
A.電場力對小球做功為負(fù)B.小球的電勢能減小
C.小球的電勢能增量大于$\frac{m{g}^{2}{t}^{2}}{2}$D.C可能位于AB直線的左側(cè)

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(1)小球到達(dá)最低點B的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少?
(2)小球到B點時速度為多大?
(3)繩子張力為多大?

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