Question

【題目】如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是.最低點(diǎn)是,直徑水平. 、是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷), 固定在點(diǎn), 從點(diǎn)靜止釋放,沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn) (圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零,則小球 ( )

A. 從到的過(guò)程中,重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小

B. 從到的過(guò)程中,速率先增大后減小

C. 從到的過(guò)程中,電勢(shì)能一直增加

D. 從到的過(guò)程中,動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量

Answer 1

【答案】BC

【解析】

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(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q的過(guò)程中，電場(chǎng)力和重力之間的夾角一直減小，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錯(cuò)誤。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(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(kāi)始做負(fù)功了，所以有段時(shí)間速率減小，從N到P的過(guò)程中，速率先增大后減小，選項(xiàng)B正確。從N到Q的過(guò)程中（N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，選項(xiàng)C正確。從P到Q的過(guò)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，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。