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如图所示,水平放置的金属平行板的B板接地,A板电势为+U,两板间距离为d,d比两板的尺寸小很多,在两板之间有一长为l的绝缘轻杆,可绕固定轴O(O居球1、2连线中点)在竖直面内无摩擦地自由转动,杆的两端分别连着两个小球1和2,它们的质量分别为m1和m2,m1<m2,它们的带电量分别为-q1和+q2,q1<q2,当杆由图示水平位置从静止开始转到竖直位置时( )

A.两球的总电势能减少了(q1+q2
B.两球的总电势能增加了(q2-q1
C.两球的总动能为(m2-m1)gl+(q2-q1
D.两球的总动能为(m1-m2)gl+(q1+q2
【答案】分析:由E=求出板间场强E,再由W=qEx,x是电场方向两点间的距离,求出电场力做功,根据电场力做功量度电势能的变化;由动能定理求解两球的总动能增量.
解答:解:A、B板间场强为E=,当杆由图示水平位置从静止开始转到竖直位置过程中,1向上转动,2向下转动,电场力做的总功为W=q1E+q2E=(q1+q2),由于电场力做正功,则两球总电势能减小,减小量为△Ep=W=(q1+q2),故A正确,B错误.
C、D重力做的总功为WG=-m1g+m2g,根据动能定理得:两球的总动能为Ek=W+WG=(q1+q2)+(m2-m1)g?.故CD均错误.
故选A
点评:本题的解题关键是掌握电场力做功与电势能变化的关系和动能定理,并能正确应用.
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BS
BS
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0
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