Question

13．如图所示，A和B是带电荷量为Q的等量异种电荷，距离为d．一个带电荷量为+q的电荷C在外力F的乍用下绕负电荷B做匀速圆周运动，轨道半径为$\frac{d}{2}$．取无穷远处为电势零点，电荷C运动轨迹上的P、Q两点是与AB连线垂直的直径的两个端点，忽略重力及运动电荷对电场的影响，则（　　）

• A． 电荷C的运动轨迹上各点的电势均为负值
• B． 电荷C顺时针运动，则从P到Q的运动过程中，电势能先增打后减小
• C． 电荷C运动一周，外力F做功为零
• D． 若电荷C绕A做同样的运动，与绕B的运动相比，在对应位置需要的外力F大小相等，方向相反

Answer 1

分析 在等量异种电荷的电场中，正电荷+q做匀速圆周运动，受-Q的引力指向圆心，外力要克服+Q的作用力，可知外力及其做功的特点，进而知道电荷C电势能变化．

解答 解：A、轨道的最左端是两电荷连线的中点，电势为0，故A项错误；
B、电荷C运动时，电荷B对其不做功，只有电荷A对它做功，由P到Q时电荷A对电荷C先做正功再做负功，电势能先减小再增大，故B项错误；
C、电荷C运动一周，动能变化为0，合力做功为0，电荷AB对它做功都是0，所以外力F做功也是0，故C项正确；
D、若电荷C绕A做匀速圆周运动，因A对C是斥力，与B的引力不同，在对应的位置外力的大小不能相同，D项错误．
故选：C

点评 结合圆周运动考查等量异种电荷的电场，要求对力和运动、做功和能量变化以及电场特点有清晰的认识．