Question

1．如圖甲為某靜電力演示儀．絕緣容器中心的金屬柱接電源正極，金屬圈嵌在光滑絕緣水平底座上，接電源負極，乙圖為該裝置的簡易示意圖，金屬柱與金屬圈間靜止一金屬小球，當接通電源后，下列判斷正確的是（　　）

• A． 小球會向金屬柱運動，且加速度不斷增大
• B． 小球與金屬柱碰撞后做勻速直線運動
• C． 小球在靠近金屬柱過程中電勢能不斷減小
• D． 小球向金屬圈運動過程中，所處位置的電勢不斷升高

Answer 1

分析 A：金屬球所在空間相當于一個以正電荷為圓心所產生的電場，金屬球上有自由移動的電子，金屬球的左側聚集了電子，金屬球右側顯正電，越靠近電荷場強越大，因此金屬球左側受到的電場力大于金屬球右側受到的電場力，合力向左，因此金屬球會向金屬柱運動，越靠近電荷場強越大，根據F=Eq，F=ma得出加速度不斷增大．
B：由A項可知金屬球做加速運動．
C：電荷在靠近金屬柱的過程中電場力做正功，電勢能不斷減小．
D：越靠近正電荷電勢越高．

解答 解：A：設金屬球左側場強為E_左，設金屬球左側場強為E_右，由于E_左＞E_右，因此F_合=E_左q-E_右q，合力的方向向左，因此金屬球會向金屬柱運動，越靠近電荷場強越大，根據F_合=E_左q-E_右q，F_合不斷增大，再根據F_合=ma得出加速度不斷增大．故A正確．
B：由A項可知金屬球做加速運動，并且加速度不斷增大，故B錯誤．
C：電荷在靠近金屬柱的過程中電場力與運動方向相同，因此電場力做正功，電勢能不斷減小．故C正確．
D：越靠近正電荷電勢越高．故D正確．
故選：ACD

點評 此題難度較大，需要對金屬球的特點受力分析，但是要記住越靠近正電荷場強越大，電勢越高；電場力做正功，電勢能減小．