如图,空间固定两个小球a,b,带等量正电荷,两球连线ab水平,O为其中点,c,d为竖直中垂线上的两对称点。在c点有一个电子,若给电子一个垂直于连线ab的初速度v,电子只在电场力作用下运动,并经过d点。关于电子从c运动到d的过程中,以下叙述正确的是
A若v垂直向下,电子一定做直线运动,速度先增后减。
B若v垂直向下,电子一定做直线运动,加速度先增后减。
C若v垂直纸面向外,电子可能做匀速圆周运动
D无论怎么运动,电子到达d点的速度大小一定还等于v。
如图,空间固定两个小球a,b,带等量正电荷,两球连线ab水平,O为其中点,c,d为竖直中垂线上的两对称点。在c点有一个电子,若给电子一个垂直于连线ab的初速度v,电子只在电场力作用下运动,并经过d点。关于电子从c运动到d的过程中,以下叙述正确的是
A若v垂直向下,电子一定做直线运动,速度先增后减。
B若v垂直向下,电子一定做直线运动,加速度先增后减。
C若v垂直纸面向外,电子可能做匀速圆周运动
D无论怎么运动,电子到达d点的速度大小一定还等于v。
若v垂直向下,该电子在CD上电场的电场线左右抵消,受力合理为沿CD方向,所以电子一定做直线运动
分析受力:电子在线CD无穷远处受力为0,因为场强无穷小
电子在点O处受力为0,
而电子在中间任意一处肯定受力
所以电子在CD上无穷远处到O点受力情况为先增大,在减小
所以: 加速度先增后减只是可能情况一种
若v垂直纸面向外,做匀速圆周运动,受力大小不变
C、D电势相等所以能量守恒
D对
CD
由对称性知以O为圆心OC为半径且垂直纸面的圆就是圆周运动的轨迹
由于电场力做功与路径无关又因为c,d关于ab对称,就可把运动等效为从c到o加速,再从o到d减速,由于电场线分布是对称的,所以电场力做功为零。
A,C,D
A速度只要看合力方向与速度方向的关系。先同向,再反向。
B加速度看电场线的密集程度,因为这样的电场比较特殊,画出来就知道,中间有点特殊,无法判断C点与中间 那段电场的位置关系,也就无法判断加速度的变化情况。
C合力方向竖直向下,与初速垂直,所以有可能。
Dc,d两点电势相等,所以动能也相等,速度大小也就相等。