Question

【題目】如圖，用絕緣材料制作的光滑桿AB，B端固定在水平地面上，桿AB與水平地面的夾角，D點是桿AB的中點。水面地面上的C點固定有正點電荷Q，A、C連線豎直。在桿AB上套一個帶負電的小圓環P，并讓小圓環從A端靜止釋放，小圓環P能從A沿桿滑到B端，對小圓環下滑的過程，下列說法正確的是

A.小圓環P一直做勻加速運動

B.小圓環P的機械能守恒

C.小圓環P在A點和D點的機械能相等

D.小圓環P在D點的加速度最大

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．對小圓環P受力分析，受重力、靜電力、桿的彈力作用，沿桿的方向有重力的分力、靜電力的分力，靜電力的大小方向都變化，合力隨著變化，加速度也隨著變化，不會一直做勻加速運動，故A錯誤。

B．小圓環P下滑的過程，靜電力先做正功后做負功，機械能先增加后減小，故B錯誤。

C．C離A點和D點的距離相等，靜電力相等，即A點和D點在同一等勢面上，電勢能相等，小圓環P下滑的過程發生電勢能和機械能的相互轉化，所以在A點和D點的機械能相等，故C正確。

D．重力沿桿方向的分力mgsinθ不變，在D點靜電力沿桿的分力沿桿向上，而在A點沿桿向下，所以小圓環P在D點的加速度不是最大，故D錯誤。

故選C。