Question

【題目】一輕質(zhì)細桿長為2L，可繞固定于中點O的水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，桿兩端固定有形狀相同的小球1和2，它們的質(zhì)量均為m，電荷量分別為q和－q(q>0)，整個裝置放在如圖所示的、在豎直面內(nèi)關(guān)于過O軸的豎直線對稱的電場中。現(xiàn)將桿由水平位置靜止釋放，讓兩小球繞軸轉(zhuǎn)動到豎直線上A、B兩位置。設(shè)電勢差UBA=U，重力加速度大小為g，不考慮小球1、2間的庫侖力。則該過程中（ ）

A. 小球2受到的電場力減小

B. 小球1電勢能減少了Uq

C. 小球1、2的機械能總和增加了Uq－mgL

D. 小球1、2的動能總和增加了Uq

Answer 1

【答案】D

【解析】桿由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，重力對系統(tǒng)做功為0，根據(jù)對稱知開始時兩小球處于等勢面上，轉(zhuǎn)動后，小球1所在位置電勢較低，電勢能減少，小球2所在位置電勢較高，根據(jù)等勢線與電場線的關(guān)系知道，小球2受到的電場力增大，小球2的電勢升高量大于小球1的電勢降低量，所以小球2的電勢能增加量大于，小球1電勢能減少量小于，系統(tǒng)重力勢能不變，動能增加，根據(jù)能量守恒可知小球1、2的動能總和增加量等于小球1、2的電勢能總和減小量，即為，故ABC錯誤， D正確；

故選D。