题目内容
如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，Oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a的速率为| 3gh1 |
分析：由题可知，a点与b点电势相等，则小环从O点移到a点与移到b点电场力做功相等，根据动能定理分别研究小环从O点移到a点与O点移到b点，求解小环通过b点的速率．
根据动能定理分析小环从o到b电场力做功不等于零．
小环在oa之间运动时，重力和电场力均做正功速度一直增大．
根据牛顿第二定律分析环经过ab中点的加速度．
根据动能定理分析小环从o到b电场力做功不等于零．
小环在oa之间运动时，重力和电场力均做正功速度一直增大．
根据牛顿第二定律分析环经过ab中点的加速度．
解答：解：A、a、b两点是+Q所产生的电场中的两个等势点，所以小环从a到b的过程中只有重力做功，
根据动能定理研究小环从a到b的过程得：
mgh2=
m
-
m
=
m
-
m(
)2，
解得 vb=
，故A正确．
B、小环从o到b电场力做的功等于从o到a电场力做的功，大于零．故B错误．
C、小环在oa之间运动过程，重力和电场力均做正功，速度一直增大．故C错误．
D、环经过ab中点时，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定律，有：mg=ma，故a=g，故D正确．
故选AD．
根据动能定理研究小环从a到b的过程得：
mgh2=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 b |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 a |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 b |
| 1 |
| 2 |
| 3gh1 |
解得 vb=
| g(3h1+2h2) |
B、小环从o到b电场力做的功等于从o到a电场力做的功，大于零．故B错误．
C、小环在oa之间运动过程，重力和电场力均做正功，速度一直增大．故C错误．
D、环经过ab中点时，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定律，有：mg=ma，故a=g，故D正确．
故选AD．
点评：本题要运用动能定理分析物体的运动情况，关键要抓住电场力做功的特点：与初末位置的电势差有关，与路径无关．
练习册系列答案
相关题目
如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上a点套有一质量为m、带电荷量为-q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上b、c两点到+Q的距离相等，ab之间距离为h1，bc之间距离为h2=h1，小环从图示位置的a点由静止释放后，通过b点的速率为| 3gh1 |
| A、小环通过b、c两点时的速度大小相等 | ||
B、小环通过c点的速率为
| ||
| C、小环从a到b，电势能逐渐增大 | ||
| D、小环从a到c，电场力做的功可能为零 |
如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上o点套有一质量为m、带电量为-q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，使小环从图示位置的o点由静止释放后，通过a点的速率为| 3gh1 |
| A、小环通过a、b两点时的速度大小相等 | ||
B、小环通过b点的速率为
| ||
| C、小环在oa之间的速度不断增大 | ||
| D、小环从o到b，电场力做的功可能为零 |
如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，Oa之间距离为h1，ab之间距离为h2，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a的速率为| 3gh1 |
A、小环通过b点的速率为
| ||
| B、小环从O到b，电场力做的功可能为零 | ||
| C、小环在Oa之间的重力势能和电势能均一直减小 | ||
| D、小环在ab之间的速度是先减小后增大 |