选择题6.0分
物理

3.如图所示,是两等量同种点电荷Q形成的电场,AB为两电荷连线的中垂线,O为两电荷连线的中点,C为中垂线上的一点,一带电粒子(不计重力)以速度垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场,恰能绕O点做匀速圆周运动,则()

A

带电粒子电性与Q相反

B

若该粒子从C点射入电场的速度小于,仍做圆周运动

C

若该粒子从C点射入电场的速度大于,仍做圆周运动

D

若改变粒子速度大小从中垂线上其他点射入电场,不可能做圆周运动

正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

A、根据题意,带电粒子以速度v 0垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场,恰能绕O点做匀速圆周运动,合力指向O点,带电粒子的电性与Q相反;如果粒子所带电性与两个点电荷相同,合力就背离O点向外,不可能做圆周运动,故A正确;

B、若该粒子从C点射入电场的速度小于V0,所受电场力大于所需要的向心力做近心运动,故B错误;

C、若该粒子从C点射入电场的速度大于v 0 ,所受电场力小于所需要的向心力,做离心运动,故C错误;

D、带电粒子从中垂线上的其他点射入电场,所受电场力大小改变,如果改变速度大小,使得电场力等于所需要的向心力,仍可能做圆周运动,故D错误;

考查方向

电场强度及其叠加;向心力;库仑定律

解题思路

根据等量同种点电荷中垂线上电场的分布特点,如果是两个带正电的点电荷,中垂线上方电场向上,中垂线下方电场向下,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子只能带负电;如果是两个带负电的点电荷,中垂线上方电场向下,中垂线下方电场向上,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子带正电;粒子速度大于或小于V0,电场力与所需要的向心力不相等,不可能做圆周运动;从中垂线上的其他点射入电场,电场力大小改变,只要改变速度大小,仍可能做圆周运动.

易错点

关键是要熟悉中垂线和连线上电场的分布,知道提供的向心力等于需要的向心力做圆周运动,提供的向心力小于需要的向心力做离心运动,提供的向心力大于所需要的向心力做近心运动.

知识点

向心力 库仑定律 电势差与电场强度的关系