题目内容
如图所示.充电后的平行板电容器竖直放置,板间一带正电的绝缘球用绝缘细线悬挂于A板上瑞,若将小球和细线拉至水平位置,由静止释放后小球将向下摆动直至与A板发生碰撞,此过程细线始终处于伸直状态,则此过程中( )
A、小球电势能一直减小 | B、小球的动能一直增大 | C、小球受细线的拉力一直在增大 | D、小球运动的向心加速度先增大后减小 |
分析:带电小球在复合场中的摆动类似于单摆,它的受力与运动都可以使用单摆的模型说明,由于小球与A板相碰,则说明速度最大不在偏角45°处,而是大于45°,从而可以确定动能如何变化,向心加速度的变化,及拉力的变化,再根据电场力做功来确定电势能的变化.
解答:解:A:由题意可知,小球在运动过程中,电场力做负功,导致电势能增加.故A错误;
B:根据单摆的对称性可得,小球速度先增加后减小.故B错误;
C:根据牛顿第二定律可得,小球在速度最大时,拉力最大,因此拉力先增加后减小.故C错误;
D、根据an=
,可知,当速度变化时,向心加速也变化,因此向心加速度先增大后减小.故D正确.
故选:D.
B:根据单摆的对称性可得,小球速度先增加后减小.故B错误;
C:根据牛顿第二定律可得,小球在速度最大时,拉力最大,因此拉力先增加后减小.故C错误;
D、根据an=
vn2 |
R |
故选:D.
点评:对研究对象进行受力分析,并结合单摆的模型来分析,从而算出结果,并掌握电势能、动能、向心加速度、拉力的变化判定的方法.
练习册系列答案
相关题目