Question

如图所示，半圆槽光滑绝缘且固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零，则小球a

A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力一直增大

B．从N到P的过程中，速率一直增大

C．从N到P的过程中，小球所受弹力先增加后减小

D．从P到Q的过程中，动能减少量大于电势能增加量

Answer

AD

【解析】

试题分析：如答图所示，由力的平行四边形法则可得重力与库仑力的合力：

a球在从N到Q点过程中，重力与库仑力的夹角θ不断减小，θ↓→cosθ↑

而FE=，a球在从N到Q点过程中，rab↓→FE↑，所以重力与库仑力的合力F↑，A选项正确。a球在从N到P点过程中，重力场与电场的合场强方向一定指向重力方向的右下方，此点相当于零势能点，所以在此过程中a球的速率不可能一直增大，应是先增大再减小，B选项错误。a球在从N到P点过程中，重力FG和库仑力FE在圆的半径方向的分力一直在增大，忽略小球因速度变化对向心力的影响， a球所受弹力一直增大，C错误；从P到Q的过程中，电场力做负功，重力也做负功，动能的减少量等于电势能和重力势能的增加量之和，即动能减少量大于电势能增加量，选项D错误；故选AD．

考点：物体的平衡；库仑定律；能量守恒定律