Question

5．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半徑為r的圓上，在C點有一固定點電荷，電荷量為-Q．現(xiàn)從A點將一質(zhì)量為m、電荷量為-q的點電荷由靜止釋放，該點電荷沿光滑絕緣軌道ADB運動到D點時的速度大小為4$\sqrt{gr}$，規(guī)定電場中B點的電勢為零，重力加速度為g．則在-Q形成的電場中（　�。�

• A． A點的電勢高于D點的電勢
• B． O點的電場強度大小是A點的$\sqrt{2}$倍
• C． 點電荷-q在D點具有的電勢能為7mgr
• D． D點的電勢為$\frac{7mgr}{q}$

Answer 1

分析 根據(jù)沿著電場線方向，電勢降低；根據(jù)動能定理，求解-q在D點具有的電勢能；根據(jù)點電荷電場強度公式，即可求解

解答 解：A、由題意可知，沿著電場線的方向，電勢降低，而電場線會聚于負(fù)電荷，則A點的電勢低于D點電勢，故A錯誤；
B、根據(jù)點電荷電場強度公式，E=$\frac{KQ}{{r}^{2}}$，電場強度的大小與間距的平方成反比，則有O點電場強度大小是A點的2倍，故B錯誤；
C、-q電荷從A到D運動，根據(jù)動能定理，則有：mgr+W電=$\frac{1}{2}$m（4$\sqrt{gr}$）2-0，解得：W_電=7mgr；
規(guī)定電場中B點的電勢為零，因由D到B點電場力做負(fù)功，則電勢能增大，因此D點的電勢能為E_PD=-7mgr；
根據(jù)公式φ=$\frac{-7mgr}{-q}$=$\frac{7mgr}{q}$，故D正確，C錯誤；
故選：D

點評 考查電勢的高低判定方法，掌握動能定理的應(yīng)用，注意力做功的正負(fù)，理解電勢與電勢能的關(guān)系式，注意電荷的電量正負(fù)