Question

【題目】如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球視為點(diǎn)電荷，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)圖中未畫出時(shí)速度為零。則小球a

A. 從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力一直增大

B. 從N到Q的過程中，速率先增大后減小，最大速率的位置在P點(diǎn)

C. 從P到Q的過程中，動(dòng)能減少量大于電勢(shì)能增加量

D. 從N到Q的過程中，電勢(shì)能先增加后減小

Answer 1

【答案】AC

【解析】

分析庫侖力及重力的合力，根據(jù)功的公式明確合力做功情況；再根據(jù)重力做功和電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)與勢(shì)能的關(guān)系分析電勢(shì)能的變化.

A、當(dāng)電荷a在N點(diǎn)時(shí)，受豎直向下的重力和水平向右的電場(chǎng)力，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q的過程中，電場(chǎng)力和重力之間的夾角（不是鈍角）一直減小，且電場(chǎng)力逐漸增大，所以重力與電場(chǎng)力的合力一直增大，選項(xiàng)A正確；

B、在N點(diǎn)是，電場(chǎng)力與重力的合力與該點(diǎn)的切線方向之間的夾角是銳角，所以在開始向下運(yùn)動(dòng)的過程中，合力做正功，速率增大；在P時(shí)，速度的方向是水平向左的，與合力之間的夾角為鈍角，所以在此之間，合力已經(jīng)開始做負(fù)功了，所以有段時(shí)間速率減小，從N到P的過程中，速率先增大后減小，速率最大點(diǎn)應(yīng)該在NP間某點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C、從P到Q的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，重力也做負(fù)功，動(dòng)能的減少量等于電勢(shì)能和重力勢(shì)能的增加量之和，即動(dòng)能減少量大于電勢(shì)能增加量，故C正確；

D、從N到Q的過程中點(diǎn)除外，電場(chǎng)力的方向與速度的方向始終成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能始終增加，故D錯(cuò)誤；

故選AC.