Question

8．光滑绝缘的水平细杆AB上套有一带电量为+Q的小球，在其中垂线上有两个带电量为-Q的点电荷且关于AB杆对称，如图所示．a、b是细杆上的两点，小球从a点由静止释放，只在电场力作用下由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

• A． 小球的动能先增大后减小
• B． 小球的库仑力先减小后增大
• C． 小球与点电荷组成的系统的电势能在c点最大
• D． 小球与点电荷组成的系统的电势能在a、b两点最大

Answer 1

分析 小球受到重力、支持力与库仑力，由于重力与支持力均不做功，仅有库仑引力做功，库仑引力先做正功后做负功，根据动能定理分析其动能的变化，即可分析速度的变化．而小球与电荷组成的系统电势能先减小后增大．

解答 解：
A、小球沿光滑直杆运动的过程中，受到重力、支持力与库仑力，重力与支持力均不做功，仅有库仑引力做功，负电荷对小球的库仑力方向与速度方向的夹角先小于90°，后大于90°，则库仑力对小球先做正功后做负功．所以小球的动能先增大后减小，故A正确；
B、根据库仑定律，结合力的合成法则，则小球的库仑力先减小后增大，还有一种可能是先增后减（ac段）、然后再增最后再减（cb段），故B错误；
C、D、库仑力先做正功后做负功．由于只有库仑力做功，所以小球与负电荷组成的系统电势能先减小后增大．故C错误，D正确．
故选：AD．

点评 本题关键根据库仑力方向与位移方向的关系，分析库仑力做功的正负，即可根据功能关系作出判断，同时还考查能量的转化，电场力做功与电势能变化间的关系．