题目内容
【题目】如图,等量同种电荷A、B固定在同一水平线上,光滑绝缘杆竖直固定,与AB连线的中垂线重合,C、D是绝缘杆上的俩点,且AC=AD,一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上,从C点无初速释放运动到D的过程中,下列下列说法正确的是
A. 小球的加速度先增大后减小
B. 小球的加速度保持不变
C. 杆对小球的弹力一直增加
D. 小球的机械能先增大后减小
【答案】D
【解析】
此题关键是知道等量同种电荷连线中垂线上的场强分布,从连线中点向两侧中垂线先增加后减小,结合牛顿第二定律分析加速度;小球只有重力和电场力做功,则电势能和机械能之和守恒.
设AB连线的中点为O,则沿CO方向的场强可能先增加后减小,也可能一直减小,则带负电的小球,从C到O运动时,加速度可能先增加后减小,也可能一直减小;同理带负电的小球,从O到D运动时,加速度可能先减小后增加,也可能一直减小;选项AB错误;
两边电荷对小球的引力总是相等的,故杆对小球的弹力总是零,选项C错误;电场力先对小球做正功,后做负功,则电势能先减小后增加,因小球只有重力和电场力做功,则电势能和机械能之和守恒,则小球的机械能先增大后减小,选项D正确;故选D.
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