Question

【题目】如图所示，直角三角形ABC由三段细直杆连接而成，AB杆竖直，AC杆粗糙且绝缘，其倾角为30°，长为2L，D为AC上一点，且BD垂直AC，在BC杆中点O处放置一正点电荷Q．一套在细杆上的带负电小球，以初速度v0由C点沿CA上滑，滑到D点速率恰好为零，之后沿AC杆滑回C点．小球质量为m、电荷量为q、重力加速度为g．则（　　）

A. 小球上滑过程中先匀加速后匀减速

B. 小球下滑过程中电场力先做负功后做正功

C. 小球再次滑回C点时的速率为vC=

D. 小球下滑过程中动能、电势能、重力势能三者之和增大

Answer 1

【答案】C

【解析】小球上滑过程中受到重力、库仑力、杆的支持力以及摩擦力作用，由于库仑力和摩擦力是个变力，则运动过程中加速度始终发生变化，故A错误；根据几何关系可知，OD=OC，则C、D两点电势相等，所以从C到D的过程中，电场力做功之和为零，在C点时，小球受到的库仑力是引力，电场力做正功，后电场力做负功，故B错误；从C到D的过程中，根据动能定理得：0-mv02=-mgh-Wf，再从D回到C的过程中，根据动能定理得： mvC20＝mghWf，根据几何关系可知，h=L；解得： ，故C正确；小球下滑过程中由于摩擦力做负功，则小球动能、电势能、重力势能三者之和减小，故D错误。故选C。