Question

如圖所示，真空中有一勻強電場和水平面成一定角度斜向上，一個電荷量為Q＝－5×10^{－6 C}的點電荷固定于電場中的O處，在a處有一個質量為m＝9×10^{－3 kg}、電荷量為q＝2×10^－8C的點電荷恰能處于靜止，a與O在同一水平面上，且相距為r＝0.1 m．現用絕緣工具將q搬到與a在同一豎直平面上的b點，Oa＝Ob且相互垂直，在此過程中外力至少做功為                                                           

A．1.8×10^－2 J               B．9(＋1)×10^－3 J

C．9×10^－3 J              D．9×10^－3 J

Answer 1

D   解析　如圖所示，在a處靜止的電荷q受重力mg＝9×10^－2N，受庫侖力F＝k＝9×10⁹× N＝9×10^－2 N，經分析判斷可知q所受電場力為qE＝9×10^－2 N，θ＝45°.由幾何知識可知ab＝r且與勻強電場垂直，a、b兩點在同一個等勢面上；對點電荷Q來說，a、b兩點也在同一個等勢面上，所以，將q從a點移到b點電場力和庫侖力都不做功，由動能定理得W－mgr＝0，W＝mgr＝9×10^－2×0.1 J＝9×10^－3 J，D對．