Question

2．兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖所示．一個電荷量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放，其運動的v-t圖象如圖2所示，其中B點處為整條圖線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 由C點到A點的過程中，電勢逐漸升高
• B． 由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大
• C． B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E=1V/m
• D． AB兩點的電勢差U_AB=-4V

Answer 1

分析 兩個等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側(cè)，順著電場線方向電勢逐漸降低．由C到A的過程中物塊的動能一直增大，由能量守恒定律分析電勢能的變化情況．根據(jù)v-t圖可知粒子在B點的加速度最大，此處電場強度最大，根據(jù)牛頓第二定律求場強的最大值．由動能定理可求得AB兩點的電勢差．

解答 解：A、兩個等量的同種正電荷連線的中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側(cè)，故由C點到A點的過程中電勢逐漸降低，故A錯誤．
B、由C點到A點的過程中，據(jù)v-t圖可知小物塊的速度增大，電場力做正功，電勢能一直減小，故B錯誤．
C、據(jù)v-t圖可知小物塊在B點的加速度最大，為a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4}{2}$=2m/s²，所受的電場力最大為 F=ma=2N，則場強最大值為 E=$\frac{F}{q}$=$\frac{2}{2}$=1V/m，故C正確．
D、由v-t圖可知A、B兩點的速度分別為 v_A=6m/s，v_B=4m/s，根據(jù)動能定理得  qU_AB=$\frac{1}{2}$mv_B²-$\frac{1}{2}$mv_A²=$\frac{1}{2}$×1×（4²-6²）J=-10J，解得：U_AB=-5V，故D錯誤．
故選：C

點評 明確等量同種電荷電場的特點是解本題的關(guān)鍵，根據(jù)v-t圖獲取加速度、速度、動能等物理量是解本題的突破口．