题目内容

【题目】(2015四川理综,6)(多选)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平.a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零.则小球a( )

A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小

B.从N到P的过程中,速率先增大后减小

C.从N到Q的过程中,电势能一直增加

D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量

【答案】BC

【解析】a从N点静止释放,过P点后到Q点速度为零,整个运动过程只有重力和库仑力做功,库仑力方向与a速度方向夹角一直大于90°,所以库仑力整个过程做负功.小球a从N到Q的过程中,库仑力增大,库仑力与重力的夹角减小,所以它们的合力一直增大,故A错误;

带电小球a受力如图所示,在靠近N点的位置,合力与速度夹角小于90°,在D点合力与速度夹角大于90°,所以小球a从N到P的过程中,速率应先增大后减小,故B正确;从N到Q的过程中,库仑力一直做负功,所以电势能一直增加,故C正确;根据能量守恒可知,P到Q的过程中,动能的减少量等于重力势能和电势能的增加量之和,故D错误.

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