如图所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上.P、N是小球连线的中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止

Question

如图所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上.P、N是小球连线的中垂线上的两点,且PO = ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,下列关于小球C的速度、加速度的图象中,可能正确的是( ) 第一个图是速度先增大后减小至0,折线图;第二个图是速度先增大后减小至0,曲线图第三个图是加速度呈曲线减小,至负数;第四个图是加速度呈直线减小,至负数

Answer 1

答案选第二、三个图象.因为等量正电荷连线的中垂线上的点,从连线中点O沿着中垂线延伸到无限远处,电场强度是从0（连线中点O上两正电荷各自产生的电场强度相等,方向相反,合电场强度为0）开始增大再减小到0（无限远处没有电场,电场强度为0）,所以中垂线上的各个点电场强度可以不同,那么负电荷在PO上运动时,受到的电场力总是沿着电场线方向指向连线中点O（合电场强度方向总是沿着中垂线指向无限远处,负电荷受到电场力的方向与合电场强度方向相反）,电荷处于加速状态,当电荷运动到连线中点O时,由于电荷具有一定的速度,所以电荷还会继续沿着ON方向运动,同样的分析方法,可以知道电荷受力方向与速度方向相反,电荷减速运动.因为PO=ON,电场力在PO段对电荷做正功,在ON段对电荷做负功,两段做的功的绝对值相等（中垂线上相对连线中点O距离相等的两点电势相等,相当于P和N是等势点,所以电场力做的总功为0,小球在P和N点动能相同,速度相同）,所以小球的速度是先增大后减小到0,又由于电场强度大小是变化的,所以加速度是变化的,P到O与速度同向,O到N与速度反向,所以加速度图像是曲线图,从正值减小到负值.而加速度的变化引起的速度的变化当然不是折线图了.所以答案选第二、三个图象.