题目内容

【题目】如图所示,三个带电小球ABC可视为点电荷,所带电荷分别为+Q-Q+qAB固定在绝缘水平桌面上,C带有小孔,穿在摩擦因数处处相同的粗糙的绝缘直杆上,绝缘杆竖直放置在AB连线的中点处,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零。C沿杆下滑时带电量保持不变,那么C在下落过程中,以下判断正确的是(  )

A.所受摩擦力变大B.电势能不变

C.电场力做正功D.下落一半高度时速度一定最大

【答案】AB

【解析】

AAB为等量异种点电荷,故产生的电场在AB连线垂直平分线上,从垂足向两侧场强逐渐减小,且为等势面,电荷C在下滑的过程中,受到的电场力为F=qE,将逐渐增大,受到的摩擦力为f=μF=μqE,故受到的摩擦力增大,故A正确;
BC.小球在下滑过程中沿等势面运动,故电场力不做功,电势能不变,故B正确,C错误;
D.滑块C的速度先增加后减小,开始时重力大于摩擦力,C的加速度向下;后来重力小于摩擦力,加速度向上,C做减速运动;当摩擦力等于重力时加速度为零,此时速度最大,但是此位置不一定在下落的高度一半的位置,故D错误;
故选AB

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