Question

如圖所示，在由一個(gè)點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，有一條豎直的電場(chǎng)線，a、b、c為該電場(chǎng)線上的三點(diǎn)．一電荷量為q（q＞0），質(zhì)量為m的小球在a點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大，到c點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，a、c間距離為h．則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A．Q為負(fù)電荷，其位置在c點(diǎn)上方
• B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)依次減小，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為

  mg

  q

• C．c點(diǎn)電勢(shì)比a點(diǎn)電勢(shì)低

  mgh

  q

• D．從a到b電場(chǎng)力做功大于重力做的功，從b到c電場(chǎng)力做功小于重力做的功

Answer 1

分析：由題意可知，帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力，重力和電場(chǎng)力．由靜止向上運(yùn)動(dòng)，可判斷出電場(chǎng)力的方向，從而判斷出點(diǎn)電荷的電性；根據(jù)電場(chǎng)力做的功，判斷電勢(shì)能的變化．通過帶電質(zhì)點(diǎn)初末速度為零可比較出兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低．

解答：解：A、由題意可知，帶電質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力：重力和電場(chǎng)力，開始由靜止向上運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力大于重力，則電場(chǎng)力方向豎直向上．到達(dá)b后粒子的速度到達(dá)最大，說(shuō)明電場(chǎng)力等于重力，電場(chǎng)力變小了．所以點(diǎn)電荷離開a更近一些；電場(chǎng)線方向向上，所以點(diǎn)電荷是正電荷．故A錯(cuò)誤；
B、帶電質(zhì)點(diǎn)開始由靜止向上運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力大于重力．到達(dá)b后粒子的速度到達(dá)最大，之后粒子做減速運(yùn)動(dòng)才能在到達(dá)c時(shí)受到為0，所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小．故B正確；
C、a到c的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能降低；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加．減少的電勢(shì)能等于增大的重力勢(shì)能，得：mgh=qU，所以U=

mgh

q

．故C正確．
D、在a點(diǎn)，電場(chǎng)力大于重力，到b點(diǎn)恰好速達(dá)到最大，可知a到b電場(chǎng)力做功大于重力做的功；從b到c的過程中粒子的速度減小，說(shuō)明從b到c電場(chǎng)力做功小于重力做的功．故D正確．
故選：BCD

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵通過a、c兩點(diǎn)的速度為0，b點(diǎn)的速度最大，知道受重力和電場(chǎng)力兩個(gè)力，且知道電場(chǎng)力的方向．通過電場(chǎng)力與重力的大小關(guān)系，比較電場(chǎng)強(qiáng)度的大小．以及知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系和沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低．