【解析】 由φM=φN,可知点电荷Q一定在MN连线的中垂线上,过F作MN的垂线交MP与O点.设MF=FN=l,则由几何关系MO==l,FO=ltan 30°=l,OP=MP-MO=MN cos 30°-l=l,即FO=OP=l,ON=OM=l,故点电荷一定在MP的连线上的O点,选项A正确
(另解:根据题意φM=φN,φP=φF,可知点电荷Q一定在MN的中垂线与PF连线的中垂线的交点处,作PF连线的中垂线交MP于点O,连接O、F两点,由几何知识知OF为MN的中垂线,故点电荷Q一定在MP的连线上的O点,A正确);点电荷形成的电场的等势面是以点电荷为球心的同心球面,线面不可能在球面上,故B选项错误;由图可知OF<OM,故φF=φP>φM=φN,将正试探电荷从高电势搬运到低电势,电场力做正功,选项C错误、D正确.
【答案】 AD
带电粒子在复合场中的运动 1.带电粒子在复合场中的运动是指带电粒子在运动过程中同时受到电场力及其他力的作用.较常见的是在运动过程中,带电粒子同时受到重力和电场力的作用.
2.由于带电粒子在复合场中的运动是一个综合电场力、电势能的力学问题,研究的方法与质点动力学的研究方法相同,它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律.
如图22所示,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行.一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb.不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.