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精英家教网如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,沿顺时针方向做以Q为焦点的椭圆运动,O为椭圆的中心,M、P、N为椭圆上的三点,M和N分别是轨道上离Q最近和最远的点.则电子在运动的过程中(  )
分析:电场力做正功,电荷的电势能减小,电场力做负功,电荷的电势能就增加,根据库仑定律可以求得电荷的受力的大小,由牛顿第二定律可以电荷的加速度的大小.
解答:解:A、电子在靠近M的过程中,电场力做正功,电势能减小,所以电子在M点的电势能最小,所以A正确.
B、加速度的方向与电子受力的方向相同,电子在P点受力的方向沿着PQ的方向,所以在P点加速度方向指向Q点,所以B错误.
C、电子在N点的距离大于在M点的距离,根据库仑定律F=K
q1q2
r2
可知,电子在M点受到的库仑力大于在N点的库仑力,所以电子在N点加速度小于在M点加速度,所以C正确.
D、电子沿顺时针方向运动,电流的方向为逆时针方向,根据右手螺旋定则可知,形成的环形电流在O点的磁场方向垂直纸面向外,所以D错误.
故选AC.
点评:根据库仑定律可以分析电子的受力的大小,根据电场力做功和电势能之间的关系,即可得出电势能的变化.
练习册系列答案
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如图所示,带正电的点电荷O固定,另有两个质量相等、电荷量相同的点电荷A、B分别在点电荷O的电场力作用下沿1、2两轨道运动,其中电荷A沿半径为r的圆周轨道1以速率vA运动;电荷B沿椭圆轨道2运动,椭圆轨道到O的最远距离为2r,电荷经过椭圆最远点时的速率是vB;两轨道相切于C点,若不考虑A、B间的相互作用,则(  )

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kQq4l02
(k为静电力常数)、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.
(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小;
(2)求乙球的速度最大时两个电荷间的距离;
(3)若乙球运动的最大速度为vm,试求乙球从开始运动到速度为vm的过程中电势能的变化量;
(4)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的情况).

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A、加速度和动能都增大B、加速度和动能都减小C、动能增大,加速度减小D、动能减小,加速度增大

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