Question

4．如图甲所示，两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，一个电量为0.02C，质量为0.01kg的小物块从C点静止释放，其运动的v～t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的（　　）

• A． B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2v/m
• B． 由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
• C． 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高
• D． AB两点电势差U_AB=-5V

Answer 1

分析 两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧；电量为2C仅在运动方向上受电场力作用从C点到B、到A运动的过程中，根据V-t图可知在B点的加速度先增大后减小，则可判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况．

解答 解：A、据V-t图可知带电粒子在B点的加速度最大为2m/s²，所受的电场力最大为0.02N，据E=$\frac{F}{q}$知，B点的场强最大为1N/C，故A错误．
B、据V-t图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故B错误．
C、据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C错误．
D、据V-t图可知A、B两点的速度，在根据动能定理得电场力做的功W_BA=10J，再用U_AB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$=$\frac{-0.1J}{0.02C}=-5$V，故 D正确．
故选：D．

点评 明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据V-t图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口．