教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第1章 习题课:电场力的性质
教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第1章 习题课:电场力的性质第3页

(2)等量异号点电荷的电场(电场线分布如图4):

①两点电荷连线上,沿电场线方向场强先变小再变大,中点处场强最小.

②两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同,总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧.沿中垂线从中点到无限远处,场强一直减小,中点处场强最大.

图3          图4

例3 两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图5所示,关于电子的运动,下列说法正确的是(  )

图5

A.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大

B.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大

C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大

D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零

答案 C

解析 带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上,中点O处的场强为零,向中垂线的两边先变大,达到一个最大值后,再逐渐减小到零.但a点与最大场强点的位置关系不能确定,当a点在最大场强点的上方时,电子在从a点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小;当a点在最大场强点的下方时,电子的加速度则一直减小,故A、B错误;但不论a点的位置如何,电子在向O点运动的过程中,都在做加速运动,所以电子的速度一直增加,当达到O点时,加速度为零,速度达到最大值,C正确;通过O点后,电子的运动方向与场强的方向相同,与所受电场力方向相反,故电子做减速运动,由能量守恒定律得,当电子运动到与a点关于O点对称的b点时,电子的速度为零.同样因b点与最大场强的位置关系不能确定,故加速度大小的变化不能确定,D错误.

针对训练 如图6所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,则小球(  )