(2010•杭州二模)某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,杆竖直放置.杆上有A、B、O三点,其中O为等量

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  • 解题思路:一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,电荷从等势面上的一点移动到另一点,电场力做功为零.根据受力分析得出加速度的变化;

    小圆环从A向B运动的过程中重力和摩擦力做功,根据动能定律即可得出动能和速度的变化.

    一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,AB的连线上所有点的场强的方向与AB垂直,故A、B两点的电势相等,电势差为零;从A到B电场强度先增大后减小.

    A、B:等量异号电荷的连线的中垂线上,从A到B电场强度先增大后减小,所以小圆环受到的电场力先增大后减小,小圆环受到的摩擦力:f=μFN=μqE,所以小圆环受到的摩擦力先增大后减小,它的加速度:a=

    mg+f

    m先增大后减小.故A错误,B正确;

    C、D:设AB之间的距离为2L,小圆环从A到B的过程中,电场力不做功,重力和摩擦力做功,WAB=−(mg+f)•2L=0−

    1

    2m

    v20

    小圆环从A到O的过程中,电场力不做功,重力和摩擦力做功:WAO=−(mg+f)•L=

    1

    2mv2−

    1

    2m

    v20

    联立以上两个公式解得:v=

    2

    2v0>

    v0

    2.故C错误,D正确.

    故选:BD.

    点评:

    本题考点: 电势差与电场强度的关系;电场强度.

    考点点评: 本题关键是明确一对等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图,要做到胸中有图;同时要特别注意两个电荷的连线和中垂线上的电场情况.