Question

【題目】如圖所示，甲、乙、丙是三個大小相同的小球，帶電量分別為+3q0、-q0和+q0（q0>0）。小球甲和乙固定在一無限大光滑絕緣水平面上，相距為L，兩球在甲乙延長線上，且很靠近乙的位置（不接觸）。現給丙球一沿甲乙延長線方向的初速度v。下列說法正確的是（　　）

A.丙球先減速，后加速B.系統的電勢能先增加后減少

C.丙球距離乙球速度最小D.丙球有可能運動到無窮遠處

Answer 1

【答案】D

【解析】

設在乙球的右側，距離乙球的距離為的位置，根據電場強度疊加原理可得該處的合電場強度為

當，該位置的合電場強度大小為0，電荷在該位置的電場力為零；在區間，合電場強度方向水平向左，正電荷在該區間的電場力方向向左；在區間，合電場強度方向水平向右，正電荷在該區間的電場力方向向右；給丙球一沿甲乙延長線方向的初速度，根據動能定理可知丙球有可能一直做減速直線運動，也有可能先減速直線運動，后加速直線運動；若丙球一直做減速直線運動，在距離乙球處之前的某位置，丙球速度減為零，根據能量守恒可知系統的電勢能一直增加；若丙球先減速直線運動，后加速直線運動，丙球距離乙球處速度最小，能運動到無窮遠處，根據能量守恒可知系統的電勢能先增加后減少，故A、B、C錯誤，D正確；

故選D。