問題詳情:
一根輕質杆長為2l,可繞固定於中點位置處的軸在豎直面內自由轉動,杆兩端固定有完全相同的小球1和小球2,它們的質量均為m,帶電荷量分別為+q和-q,整個裝置放在如圖所示的關於豎直線對稱的電場中。現將杆由水平位置靜止釋放,讓小球1、2繞軸轉動到豎直位置A、B兩點,設A、B間電勢差為U,該過程中 ( )
A.小球2受到的電場力增加
B.小球1電勢能減少了Uq
C.小球1、2的機械能總和增加了Uq+mgl
D.小球1、2的動能總和增加了Uq
【回答】
AD
【解析】由題圖可知,將杆由水平位置靜止釋放,讓小球1、2繞軸轉動到豎直位置A、B兩點,小球2位置的電場線變密,電場強度變大,故小球2受到的電場力增大,故A正確;根據U=Ed,小球1前後位置電勢差小於U,所以小球1的電勢能減少量小於qU,故B錯誤;對於小球1、2,作為整體,重力勢能不變,電場力做功,根據動能定理可知小球1、2的動能總和增加了Uq,所以小球1、2的機械能總和增加了qU,故C錯誤,D正確。
知識點:電勢能和電勢
題型:多項選擇