解析:选B.由b点处的合场强为零可得圆盘在b点处的场强与点电荷q在b点处的场强大小相等、方向相反,所以圆盘在b点处的场强大小为Eb=k,再根据圆盘场强的对称性和电场强度叠加即可得出d点处的场强为Ed=Eb+k=k,B正确.
静电场中力学知识的综合应用
在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ,如图所示.现用力击打小球,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动.试问:
(1)小球做圆周运动的过程中,在哪点速度最小?最小速度是多少?
(2)小球在哪点速度最大?最大速度为多少?
[思路点拨] 重力场与匀强电场的叠加,可用等效的方法建立等效力场,类比重力场,用力学方法求解.
[解析] (1)小球所受重力和电场力的合力F=,如图所示,方向斜向右下方,且与竖直方向成θ角.将合力等效成一个合场力,其等效加速度g效=.因小球恰能在竖直平面内做圆周运动,所以小球在等效最高点A点时速度最小,且在A点时线的拉力为零,故等效合场力提供向心力,即mg效=,得vA=.
(2)由能量守恒定律,小球在等效最低点B点时速度最大,设为vB,则从A到B由动能定理得
mv-mv=mg效·2l
解得vB=.
[答案] (1)A点 (2)B点