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静电场与受力分析

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/31 22:12:25
21、如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等。光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON。若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终在弹性限度内,则 A、滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大 B、滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小 C、在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置 D、在M、N之间可能存在只由电场力 确定滑块加速度大小的三个位置 【解析】在N点如果电场力不小于弹簧弹力的分力,则滑块一直加速,A正确。在N点如果电场力小于弹簧弹力的分力,则滑块先加速后减速,就可能有两个位置的速度相同,C正确 这个解析是为什么?
静电场与受力分析
解题思路: 场源电荷在圆心,是正电荷,故从M到N电势逐渐减小;由于滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,故弹簧先压缩后伸长;本题关键是分析滑块的受力情况,然后根据动能定理或能量守恒定性分析.
解题过程:
A、滑块从M向N运动过程中,电场力做正功,电势能减小,弹簧弹力先做正功后做负功,故弹性势能先减小后增加,在M、N两个位置弹簧弹性势能相等,故动能、弹性势能和电势能之和守恒,故滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大,故A正确;
C、在M、N之间的范围内,动能、弹性势能和电势能之和守恒,并且在M、N两个位置弹簧弹性势能相等,故可能存在滑块速度相同的两个位置,故C正确;
对于C答案你再结合两个分析的自己在分析一遍吧。
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最终答案:略