Question

7．如圖所示，ABCDE為光滑絕緣的軌道面，其中AB段和DE段水平，B、D處圓滑連接，C為圓弧段的最高點(diǎn)，C的正上方有一固定的帶電量為+Q的點(diǎn)電荷，現(xiàn)有一帶電量為+q的點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)到E，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 小球在C點(diǎn)時(shí)受到+Q的庫(kù)侖力最大，對(duì)軌道面的壓力也最大
• B． 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中，重力勢(shì)能的增加量大于其動(dòng)能的減少量
• C． 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)過(guò)程中，機(jī)械能先增大后減小
• D． 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)過(guò)程中，動(dòng)能先減小后增大

Answer 1

分析 小球沿著曲面運(yùn)動(dòng)，受到重力、支持力和庫(kù)侖力，根據(jù)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能變化，根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系判斷重力勢(shì)能的變化，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系判斷電勢(shì)能的變化．

解答 解：A、小球在C點(diǎn)時(shí)受到+Q的庫(kù)侖力最大，庫(kù)侖力、重力和支持力的合力提供向心力，故在C點(diǎn)支持力不一定最大，故A錯(cuò)誤；
B、小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，合力做負(fù)功，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能和電勢(shì)能都增加，總能量守恒，故重力勢(shì)能的增加量小于其動(dòng)能的減少量，故B錯(cuò)誤；
C、小球在曲面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，庫(kù)侖力先做負(fù)功后做正功，故機(jī)械能先減小后增大，故C錯(cuò)誤；
D、小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中，重力和庫(kù)侖力先做負(fù)功后做正功，故動(dòng)能先減小后增大，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵根據(jù)功能關(guān)系判斷動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能的變化，同時(shí)結(jié)合向心力公式、牛頓第二定律分析．