Question

【題目】如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平，a、b是兩個完全相同的帶正電小球視為點電荷，b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經過P點到達某點圖中未畫出時速度為零。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

C. 從P到Q的過程中，動能減少量大于電勢能增加量

D. 從N到Q的過程中，電勢能先增加后減小

Answer 1

【答案】AC

【解析】

分析庫侖力及重力的合力，根據功的公式明確合力做功情況；再根據重力做功和電場力做功的特點與勢能的關系分析電勢能的變化.

A、當電荷a在N點時，受豎直向下的重力和水平向右的電場力，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經過P點到達某點Q的過程中，電場力和重力之間的夾角（不是鈍角）一直減小，且電場力逐漸增大，所以重力與電場力的合力一直增大，選項A正確；

B、在N點是，電場力與重力的合力與該點的切線方向之間的夾角是銳角，所以在開始向下運動的過程中，合力做正功，速率增大；在P時，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，合力已經開始做負功了，所以有段時間速率減小，從N到P的過程中，速率先增大后減小，速率最大點應該在NP間某點，故B錯誤；

C、從P到Q的過程中，電場力做負功，重力也做負功，動能的減少量等于電勢能和重力勢能的增加量之和，即動能減少量大于電勢能增加量，故C正確；

D、從N到Q的過程中點除外，電場力的方向與速度的方向始終成鈍角，電場力做負功，電勢能始終增加，故D錯誤；

故選AC.