题目内容
【题目】如图所示,A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点,其中A、B、O沿同一竖直线,B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC方向固定有一光滑绝缘细上,在O点固定放置一带负电的小球。现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b,先将小球a穿在细杆上,让其从A点由静止开始沿杆下滑,后使小球b从A点由静止开始沿竖直方向下落。两带电小球均可视为点电荷,则下列说法中正确的是:( )
A. 从A点到C点,小球a做匀加速运动
B. 小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能
C. 从A点到C点,小球a的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变
D. 从A点到C点电场力对小球a做的功大于从A点到B点电场力对小球b做的功
【答案】BC
【解析】
小球a所受库伦力大小不断变化,导致a所受合外力变化,因此从A点到C点,小球a做变加速运动,A错误;B和C点为以点电荷为圆心的球面上的点,两点的电势相同,故小球a从A运动到C和小球b从A运动到B电场力做功相等,但是a球下落的高度大于b球下落的高度,即a球重力重力势能减小大于b球,因此小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能,B错误D正确;机械能的变化等于物体除重力之外的力所做的功,从A点到C点,电场力对a球先做正功后做负功,故其机械能先增大后减小,下落过程中只有重力、电场力做功,因此小球动能、重力势能、电势能三者之和保持不变即机械能与电势能之和不变,故C正确.
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