题目内容
【题目】如图所示，M、N两点处于同一水平面，O为M、N连线的中点，过O点的竖直线上固定一根绝缘光滑细杆，杆上A、B两点关于O点对称第一种情况，在M、N两点分别放置电荷量为+Q和-Q的等量异种点电荷，套在杆上带正电的小金属环从A点无初速度释放，运动到B点;第二种情况，在M、N两点分别放置电荷量为+Q的等量同种点电荷，该金属环仍从A点无初速度释放，运动到B点.则两种情况中（ ）
A. 金属环运动到B点的速度第一种情况较大
B. 金属环从A点运动到B点所用的时间第一种情况较短
C. 金属环从A点运动到B点的过程中，动能与重力势能之和均保持不变
D. 金属环从A点运动到B点的过程中(不含A、B两点)，在杆上相同位置的速度第一种情况较大
【答案】BD
【解析】
等量异种点电荷连线的中垂线是等势线，带电金属环沿杆运动时电势能不变，重力势能转化为动能，金属环所受合力等于重力，做加速度为g的匀加速直线运动;等量同种正点电荷连线中垂线上，中点O电势最高，与中点O距离越远，电势越低，A、B两点关于O点对称，电势相等，金属环电势能相等，重力势能全部转化为动能，第一种情况与第二种情况在B点的速度相等，故A错误；由于到B点前任意同一位置处第二种情况的速度均比较小，所以第二种情况运动时间比较长，故B正确；第二种情况中电场力先做负功后做正功金属球的动能与重力势能之和先减小后增大，故C错误；第二种情况中金属环所受电场力先是阻力后是动力，结合到B点时与第一种情况速度相等，故D正确.
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