Question

【题目】如图所示，竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线．在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷．现把质量为m带电荷量为+Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为v0．不计+Q对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则（ ）

A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能不守恒

B. C点电势比D点电势高

C. M点电势为

D. 小球对轨道最低点C处的压力大小为

Answer 1

【答案】AC

【解析】小球在圆弧轨道上运动重力做功，电场力也做功，不满足机械能守恒适用条件，故A正确；
CD是AB边的中垂线，则CD处于AB两电荷的等势能面上，且两点的电势都为零，故B错误；从M到C的过程中，根据动能定理得：W电+mgh＝mv02，解得：W电＝mv02mgh，取无穷远处电势为零，则M点的电势能为EP＝mv02mgh；M点的电势等于，故C正确；小球对轨道最低点C处时，电场力为，故对轨道的压力为，故D错误；故选AC.