选择题3.0分
物理

4.两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力的作用下运动,取无限远处的电势为零,则

A

q由A向O的运动是匀加速直线运动

B

q由A向O的运动过程电势能先增大后减小

C

q运动到O点时电势能为零

D

q运动到O点时的动能最大

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

A、根据两等量正电荷周围部分电场线分布情况知道P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向.

故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故A错误.

B、电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故B错误.

C、取无限远处的电势为零,正电荷周围电势为正值,所以O点的电势大于0,根据电势能定义,电荷q带负电,则q运动到O点时电势能为负值,并不为零.故C错误.

D、从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到M相对于O点的对称点的过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故D正确。

考查方向

本题考查了等量异种点电荷周围电场线分布、电场力做功与电势能的关系知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理、能量守恒定律、等势面等知识点交汇命题。

解题思路

根据等量同种点电荷电场线的分布情况,抓住对称性,分析试探电荷q的受力情况,确定其运动情况,根据电场力做功情况,分析其电势能的变化情况。

易错点

不清楚等量异种电荷周围电场线分布情况导致分析场强大小、电场力做功出现错误。