Question

如圖所示，處于同一條豎直線上的兩個點電荷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．另有一個帶電小球C，質量為m、電荷量為+q（可視為點電荷），被長為L的絕緣輕細線懸掛于O點，現在把小球C拉起到M點，使細線水平且與A、B處于同一豎直面內，由靜止開始釋放，小球C向下運動到GH線上的N點時剛好速度為零，此時細線與豎直方向上的夾角θ=30°則下列說法正確的是（　　）

A．M點的電勢比N點電勢高

B．N點的電勢比M點電勢高

C．小球在N點的合力為零

D．從M點到N點小球的電勢能減少

Answer 1

分析：根據動能定理分析電場力做功的正負，由公式W=Uq分析M、N兩點電勢的高低；
分析小球在N點的受力情況，結合向心力知識進行分析小球在N點的合力；
根據電場力做功正負，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，根據動能定理得：mgh+qU_MN=0，則得，U_MN=-

mgh

q

可知，電場力對+q做負功，U_MN＜0，而U_MN=φ_M-φ_N，則得φ_M＜φ_N，所以N點的電勢比M點電勢高．故A錯誤，B正確．
C、小球在N點受到重力、水平向右的電場力、繩子指向O點的拉力，由于小球到GH線上的N點時剛好速度為零，說明到達N點之前做減速運動，則在N點小球沿圓弧的切向分力不為零，則在N點的合力不為零．
D、由于電場力做功，從M點到N點小球的電勢能增加，故D錯誤．
故選：B

點評：本題要注意小球在拉力、重力及庫侖力的作用下做圓周運動，要能熟練運用動能定理研究電勢差，根據電勢差的正負可判斷電勢的高低．