题目内容
【题目】如图所示,两个完全相同的小球a,b(可视为质点)带有同种正电荷,小球a用绝缘轻绳悬挂于O点,小球b固定在与圆心等高处,到圆心O的距离等于绳长。将小球a拉至与圆心等高处由静止释放,小球a经过圆心正下方的P点,到达某点Q(图中未画出)时速度为零。则小球a( )
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A.从释放点运动到Q点的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小
B.从释放点运动到P点的过程中,速率先增大后减小
C.从释放点运动到Q点的过程中,电势能一直增加
D.从P点运动到Q点的过程中,动能减少量小于电势能增加量
【答案】BC
【解析】
A.小球a从释放点运动到Q点的过程中,库仑力一直增大,库仑力与重力的夹角从90°一直减小,所以它们的合力一直增大,A错误;
B.对小球a受力分析,如图所示,在靠近释放点的位置,库仑力与重力的合力方向与速度方向的夹角小于90°,在P点库仑力与重力的合力方向与速度方向的夹角大于90°,所以小球a从释放点运动到P点的过程中,速率先增大后减小,B正确;
C.小球a从释放点运动到Q点的过程中,库仑力方向与小球a速度方向的夹角一直大于90°,库仑力一直做负功,所以电势能一直增加,C正确;
D.根据能量守恒定律可知,小球a从P点运动到Q点的过程中,动能的减少量等于重力势能增加量和电势能的增加量之和,D错误。
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故选BC。
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