Question

【題目】如圖所示，帶電小球a由絕緣細線PM和PN懸掛而處于靜止狀態，其中PM水平，地面上固定一絕緣且內壁光滑的圓弧細管道GH,圓心P與a球位置重合，管道底端H與水平地面相切，一質量為m可視為質點的帶電小球b從G端口由靜止釋放，當小球b運動到H端時對管道壁恰好無壓力，重力加速度為g.在小球b由G滑到H過程中，下列說法中正確的是

A.小球b機械能逐漸減小

B.細線PN的拉力一直增大

C.小球b所受庫侖力大小始終為2mg

D.小球b加速度大小先變大后變小

Answer 1

【答案】B

【解析】

A.小球b所受庫侖力和管道的彈力始終與速度垂直，整個過程中只有重力做功，所以小球b機械能守恒，故A錯誤；

BC.小球b機械能守恒，從G滑到H過程中

H處

則

由于小球b在運動過程中處于電場強度大小不變，則其所受庫侖力大小始終為。

設PN與豎直方向成角，對球a受力分析，其受到的庫侖力與水平方向的夾角為，則對a球在豎直方向：

解得：

下滑時從0增大，細線PN的拉力逐漸增大，故B正確，C錯誤；

D. 設b與a的連線與水平方向成θ角，則

任意位置加速度為向心加速度和切向加速度合成， 即

可知小球的加速度一直變大，故D錯誤。