Question

15．如图所示，水平固定的小圆盘A带电荷量为Q，电势为零，从盘心O释放一质量为m，带电荷量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点，OC=h，又知道竖直线上B点时小球速度最大，由此可确定Q所形成的电场的哪些物理量（　　）

• A． B点的电场强度
• B． C点的电场强度
• C． B点的电势
• D． C点的电势

Answer 1

分析 小球受两个力，重力和电场力，0到b，电场力大于重力，小球向上先做加速运动；到b点，电场力等于重力，速度达到最大；b到c，小球向上做减速运功，到c点速度为零．根据在b点电场力等于重力求出b点的场强，根据动能定理，求出c点的电势能，从而求出c点的电势．

解答 解：A、在B点，小球速度最大，所以电场力等于重力，qE_b=mg，E_b=$\frac{mg}{q}$．故A正确；
B、小球在c的速度为0，但不能判断出c点的受力，或c点的加速度，所以不能判断出c点的电场强度．故B错误；
C、D、O到c，根据动能定理得，W_电-mgh=0，电场力做正功，W_电=mgh，电势能减小mgh，O点电势能为0，所以c点电势能为-mgh，c点的电势为$\frac{-mgh}{q}$．题目仅仅知道b点的速度最大，但不能具体确定b点的电势能．故C错误，D正确．
故选：AD

点评 解决本题的关键知道小球的运动情况，在什么情况下，速度最大．会利用动能定理求电场力做功，从而求电势能，求电势．