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精英家教网绝缘的半圆细管内壁光滑,平放在光滑绝缘的水平面上并固定,两个正点电荷Q1=Q,Q2=4Q,分别固定于半圆细管的管口A、B两点,细管的中点为P点、圆心为O点,如图所示,则(  )
A、若将一正电电荷q置于A、B连线上的细管外靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在AO之间的某点B、若将一正点电荷q置于A、B连线上的细管上靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在OB之间的某点C、若将一正点电荷q在细管内壁靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在AP之间的某点D、若将一正点电荷q在细管内壁靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在PB之间的某点
分析:根据点电荷的电场强度的叠加,结合矢量运算法则,可知,AB两点电荷连线某处电场强度为零,则该处正电荷达到最大速度;
而在细管上,电场强度方向竖直向下的位置在P点左侧某处,即为正电荷达到该处时,速度达到最大.
解答:解:A、由题意可知,若将一正电电荷q置于A、B连线上的细管外,则根据矢量合成法则,可知,电场强度为零处,在AO连线某处,因此正点电荷从A到该处做加速运动,越过该处做减速运动,所以最大速度位置在AO之间的某点,故A正确,B错误;
C、若将一正点电荷q在细管内壁,则根据矢量合成法则,可知,电场强度方向竖直向下的位置,在AP之间某处,在运动到电场强度方向竖直向下的位置过程中,重力做正功,而电场力也做正功,从而导致动能增大,所以它达到最大速度的位置在AP之间的某点,故C正确,D错误;
故选:AC.
点评:考查矢量合成的法则,掌握电场力做功的正负判定,理解动能定理的应用.
练习册系列答案
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(2011?郑州模拟)如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场;在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心O1为MN的中点,直径AO垂直于水平虚线MN.一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从圆管的A点由静止滑入管内,从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点.已知重力加速度为g,电场强度的大小E=
4mg3q
.求:
(1)小球到达O点前一时刻,圆管对它作用力的大小;
(2)矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件;
(3)从O点开始计时,经过多长时间小球的动能最小?

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4mg3q
.求:
(1)小球到达O点时,半圆管对它作用力的大小;
(2)从O点开始计时,经过多长时间小球运动到C点;
(3)矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件;
(4)从O点开始计时,经过多长时间小球的动能最小?

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(2010?厦门二模)如图所示,在y≥0的区域内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B;水平虚线MN、PQ区域内有水平向右电场强度的大小E=
mgq
的匀强电场.半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内,圆心O1在MN上,直径AO垂直于MN.一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从半圆管的A点由静止滑入管内,重力加速度为g.求:
(1)小球从A到O点的过程中,电场力对带正电小球所做的功.
(2)小球到达O点时,对半圆管的作用力大小.
(3)若小球从O点射出后,能穿过电场区域再次经过y轴,则电场区域的高度H应大于多少.

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绝缘的半圆细管内壁光滑,平放在光滑绝缘的水平面上并固定,两个正点电荷Q1=Q,
       Q2=4Q,分别固定于半圆细管的管口,A、B两点,细管的中点在P、圆心在O,如图所
示,则                                                                                                             (    )
       A.若将一正电电荷q置于A、B连线上的细管外靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在AO之间的某点
       B.若将一正点电荷q置于A、B连线上的细管上靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在OB之间的某点
       C.若将一正点电荷q在细管内壁靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在AP之间的某点
       D.若将一正点电荷q在细管内壁靠近A点处由静止释放,则它达到最大速度的位置在PB之间的某点

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