Question

如圖所示，處于同一條豎直線上的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B帶等量同種電荷，電荷量為Q； G、H是它們連線的垂直平分線．另有一個(gè)帶電小球C，質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷），被長為L的絕緣輕細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)在把小球C拉起到M點(diǎn)，使細(xì)線水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi)，由靜止開始釋放，小球C向下運(yùn)動(dòng)到GH線上的N點(diǎn)時(shí)剛好速度為零，此時(shí)細(xì)線與豎直方向上的夾角θ=30°則下列說法正確的是（　�。�

A．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)電勢高

B．N點(diǎn)的電勢比M點(diǎn)電勢高

C．小球在N點(diǎn)的合力為零

D．從M點(diǎn)到N點(diǎn)小球的電勢能減少

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理分析電場力做功的正負(fù)，由公式W=Uq分析M、N兩點(diǎn)電勢的高低；
分析小球在N點(diǎn)的受力情況，結(jié)合向心力知識進(jìn)行分析小球在N點(diǎn)的合力；
根據(jù)電場力做功正負(fù)，判斷小球電勢能的變化．

解答：解：A、B從M到N的過程，對小球，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgh+qU_MN=0，則得，U_MN=-

mgh

q

可知，電場力對+q做負(fù)功，U_MN＜0，而U_MN=φ_M-φ_N，則得φ_M＜φ_N，所以N點(diǎn)的電勢比M點(diǎn)電勢高．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、小球在N點(diǎn)受到重力、水平向右的電場力、繩子指向O點(diǎn)的拉力，由于小球到GH線上的N點(diǎn)時(shí)剛好速度為零，說明到達(dá)N點(diǎn)之前做減速運(yùn)動(dòng)，則在N點(diǎn)小球沿圓弧的切向分力不為零，則在N點(diǎn)的合力不為零．
D、由于電場力做功，從M點(diǎn)到N點(diǎn)小球的電勢能增加，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評：本題要注意小球在拉力、重力及庫侖力的作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，要能熟練運(yùn)用動(dòng)能定理研究電勢差，根據(jù)電勢差的正負(fù)可判斷電勢的高低．