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A、小球和小环一定带异种电荷 | B、小环在C点时加速度一定最大 | C、小环在C点时电势能一定最小 | D、小环在B、C连线中点时速度一定最大 |
分析:根据小球到达C点的速度为零,可判断小球与小环是同种电荷;根据小球的受力情况,结合库仑定律和牛顿第二定律分析加速度的变化,确定什么位置加速度最大;根据电场力做功情况判断电势能的变化情况;当小球受力平衡时,速度最大.
解答:解:
A、据题意知,小球到达C点的速度为零,可知小球一定受到了向上的排斥力,小球与小环是同种电荷;故A错误;
B、设小球经过D点时重力等于库仑力.根据牛顿第二定律得:
在B到D段:mg-F库=ma,小球下降时.库仑力增大,加速度减小;所以在这一段中小球在B点加速度最大;
在D到C段:F库-mg=ma,库仑力增大,加速度增大;所以在这一段中小球在C点加速度最大;
由于小球经过C点的库仑力比B点大,由上面两式比较可知:在C点的加速度最大,故B正确;
C、电场力对小球一直做负功,电势能一直增大,所以小环在C点时电势能一定最大,故C错误;
D、在D点,重力与库仑力大小相等,速度最大,由于电场线分布不均匀,可知D点不是BC连线的中点,故D错误.
故选:B.
A、据题意知,小球到达C点的速度为零,可知小球一定受到了向上的排斥力,小球与小环是同种电荷;故A错误;
B、设小球经过D点时重力等于库仑力.根据牛顿第二定律得:
在B到D段:mg-F库=ma,小球下降时.库仑力增大,加速度减小;所以在这一段中小球在B点加速度最大;
在D到C段:F库-mg=ma,库仑力增大,加速度增大;所以在这一段中小球在C点加速度最大;
由于小球经过C点的库仑力比B点大,由上面两式比较可知:在C点的加速度最大,故B正确;
C、电场力对小球一直做负功,电势能一直增大,所以小环在C点时电势能一定最大,故C错误;
D、在D点,重力与库仑力大小相等,速度最大,由于电场线分布不均匀,可知D点不是BC连线的中点,故D错误.
故选:B.
点评:解答本题关键是分析小球的受力情况,抓住库仑力是可变的,类似于弹簧类型进行动态分析.
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