Question

6．光滑水平面上放置兩個(gè)等量同種正電荷，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一質(zhì)量m=1kg、帶電荷量q=2C的小物塊自C點(diǎn)南靜止釋放，其經(jīng)過B、A兩點(diǎn)的運(yùn)動情況如圖乙所示，其中B點(diǎn)為υ-t圖線上斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了過B點(diǎn)的切線），則以下分析正確的是（　�。�

• A． B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)且場強(qiáng)大小E=1V/m
• B． 由C點(diǎn)到A點(diǎn)物塊的電勢能先減小后變大
• C． 由C點(diǎn)到A點(diǎn)，電勢逐漸降低
• D． B、A兩點(diǎn)間的電勢差為U_BA=8.25V

Answer 1

分析 根據(jù)v-t圖象的斜率等于加速度和牛頓第二定律求解電場強(qiáng)度E．根據(jù)能量守恒定律分析物塊電勢能的變化情況．根據(jù)電場線方向判斷電勢的高低．根據(jù)動能定理求解AB兩點(diǎn)電勢差U_AB．

解答 解：A、v-t圖象的斜率等于加速度，B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置，說明物塊在B處加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律得：
F=qE=ma，B為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，由圖得：B點(diǎn)的加速度為 a=$\frac{4}{2}$=2m/s²，E=$\frac{ma}{q}$=$\frac{1×2}{2}$+$\frac{1×10}{2}$V/m=6V/m．故A錯(cuò)誤．
B、由圖知，由C到A的過程中，物塊的速度不斷增大，動能增大，根據(jù)能量守恒得：物塊的電勢能不斷減�。�故B錯(cuò)誤．
C、由電勢能的公式E_P=qφ知，由C到A的過程中，電勢逐漸降低，故C正確．
D、物塊從A到B的過程，根據(jù)動能定理得：qU_AB=$\frac{1}{2}$mv_B²-$\frac{1}{2}$mv_A²，則得，U_AB=$\frac{1}{2q}$=$\frac{1}{2×2}$×（4²-7²）=-8.25V，故D錯(cuò)誤．
故選：ACD

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是掌握速度圖象的物理意義和動能定理，知道電勢與電勢能的關(guān)系E_P=qφ．