Question

如圖所示．充電后的平行板電容器豎直放置，板間一帶正電的絕緣球用絕緣細(xì)線懸掛于A板上瑞，若將小球和細(xì)線拉至水平位置，由靜止釋放后小球?qū)⑾蛳聰[動(dòng)直至與A板發(fā)生碰撞，此過程細(xì)線始終處于伸直狀態(tài)，則此過程中（　　）

• A、小球電勢(shì)能一直減小
• B、小球的動(dòng)能一直增大
• C、小球受細(xì)線的拉力一直在增大
• D、小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度先增大后減小

Answer 1

分析：帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中的擺動(dòng)類似于單擺，它的受力與運(yùn)動(dòng)都可以使用單擺的模型說(shuō)明，由于小球與A板相碰，則說(shuō)明速度最大不在偏角45°處，而是大于45°，從而可以確定動(dòng)能如何變化，向心加速度的變化，及拉力的變化，再根據(jù)電場(chǎng)力做功來(lái)確定電勢(shì)能的變化．

解答：解：A：由題意可知，小球在運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，導(dǎo)致電勢(shì)能增加．故A錯(cuò)誤；
B：根據(jù)單擺的對(duì)稱性可得，小球速度先增加后減小．故B錯(cuò)誤；
C：根據(jù)牛頓第二定律可得，小球在速度最大時(shí)，拉力最大，因此拉力先增加后減小．故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)an=

vn2

R

，可知，當(dāng)速度變化時(shí)，向心加速也變化，因此向心加速度先增大后減小．故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并結(jié)合單擺的模型來(lái)分析，從而算出結(jié)果，并掌握電勢(shì)能、動(dòng)能、向心加速度、拉力的變化判定的方法．