题目内容
【题目】如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是
A. 小球b机械能逐渐减小
B. 小球b所受库仑力大小始终为2mg
C. 细线PM的拉力先增大后减小
D. 小球b加速度大小先变大后变小
【答案】C
【解析】
A、小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直，整个过程中只有重力做功，所以小球b机械能守恒，A错误；
B、小球b机械能守恒，从G滑到H过程中
，H处，
，则
，由于小球b在运动过程中处于电场强度大小不变，则其所受库仑力大小始终为
，故B错误；
C、设PN与竖直方向成
角，对球a受力分析，其受到的库仑力与水平方向的夹角为
，则对a球在竖直方向：
水平方向
解得
，下滑时从0增大
，细线PM的拉力先增大后减小，故C正确；
D、设b与a的连线与水平方向成θ角，则
，任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成， 即
，可知小球的加速度一直变大，故D错误。
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