如图所示,一半径为R的均匀带正电圆环水平放置,环心为O点,质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放,并穿过带电环,关于小球从A到A关于O的对称点A′

如图所示,一半径为R的均匀带正电圆环水平放置,环心为O点,质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放,并穿过带电环,关于小球从A到A关于O的对称点A′

题型:不详难度:来源:
如图所示,一半径为R的均匀带正电圆环水平放置,环心为O点,质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放,并穿过带电环,关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能(Ep电)随位置变化的图象一定错误的是(取O点为坐标原点且重力势能为零,向下为正方向,无限远电势为零)

答案
D
解析

试题分析:圆环中心的场强为零,无穷远处场强也为零,则小球从A到圆环中心的过程中,场强可能先增大后减小,则小球所受的电场力先增大后减小方向竖直向上,由牛顿第二定律得知,重力不变,则加速度可能先减小后增大;小球穿过圆环后,小球所受的电场力竖直向下,加速度方向向下,为正值,根据对称性可知,电场力先增大后减小,则加速度先增大后减小,故A正确;小球从A到圆环中心的过程中,重力势能Ep=mgh,小球穿过圆环后,Ep=-mgh,重力势能与高度是线性变化的,故B正确;、小球从A到圆环中心的过程中,电场力做负功,机械能减小,小球穿过圆环后,电场力做正功,机械能增大,故C正确;由于圆环所产生的是非匀强电场,小球下落的过程中,电场力做功与下落的高度之间是非线性关系,电势能变化与下落高度之间也是非线性关系,故D错误.
举一反三
如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场。实线为电场线,虚线为等差等势线。a、b、c为从左侧进入聚焦电场的电子运动的轨迹上的三点。不计电子的重力,则
A.电场中a点的电势高于c点的电势
B.电子经a点的动能大于经c点的动能
C.电子经b点的加速度大于经c点的加速度
D.电子经b点的电势能大于经c点的电势能

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如图所示,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。两个等量正电荷分别固定在M、N两点。现有一带电的粒子(不计重力及粒子对电场的影响)从P点由静止释放,粒子恰能在P、Q之间做直线运动,则以下判断正确的是
A.O点的电势一定为零
B.P点的电势一定比O点的电势高
C.粒子一定带正电
D.粒子在P点的电势能一定等于Q点的电势能

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空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,、b、c、d为电场中的4个点,则(   )
A.P、Q两点处的电荷等量同种
B.点和b点的电场强度相同
C.c点的电势低于d点的电势
D.负电荷从到c,电势能减少

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如图所示,为无限大的不带电的金属平板,现将一个带电量为的点电荷置于板右侧,并使金属板接地:已知金属板与点电荷之间的空间电场分布于等量异种电荷之间的电场分布类似,取大地电势为零。图中以电荷为圆心的圆上,则下列说法正确的是( )
A.点电势低于零电势
B.点的场强相同
C.点的场强大于点的场强
D.带正电电荷从点运动到点,电场力做正功

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如图,在正电荷Q的电场中有M、N、P和F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,,M、N、P、F四点处的电势分别用表示,已知,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则(    )
A.点电荷Q一定在MP连线上
B.连线PF一定在同一个等势面上
C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功
D.大于

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