Question

如图所示，AB为一固定的水平绝缘杆，在其上下对称位置固定放置一对等量同种正点电荷，其连线与AB交于0点，杆上的E、F点关于0点对称，E、F的间距为L。一可以视为质点的小球穿在杆上，小球与杆的动摩擦因数随位置而变化，该变化规律足以保证小球从E点以一初速度v。沿杆向右做匀减速直线运动并经过F点，小球带负电，质量为m．其在0点处与杆的动摩擦因数为μ₀。则在由E到F的过程中

A．小球在0点电势能最小

B小球在E、F两点与杆的动摩擦因数一定相同

C．E到O点，小球与杆的动摩擦因数逐渐减小

D．小球克服摩擦力做功为μ₀mgL

Answer

AD

【解析】

试题分析：因为在O点的电势最高，故带负电的小球在O点电势能最小，选项A正确；小球做匀减速运动故加速度是恒定的，在E点时，设两正电荷对小球的库仑力的合力为F，方向水平，则F-fE=ma；在F点：F+fF=ma，可见小球在E、F两点所受的摩擦力一定是相同的，但是与杆的动摩擦因数不一定相同，选项B错误；根据F-f=ma可知，E到O点，小球所受的电场力的合力F的变化情况未知，故摩擦力f的变化情况未知，故球与杆的动摩擦因数变化情况不能确定，选项C错误；小球运动过程中在O点时与杆的动摩擦因数为μ0，而此时的库仑力为零，则ma=μ0mg；从E到F合外力的功为maL=μ0mgL；而此过程中库仑力做功为零，故摩擦力的功为μ0mgL；选项D正确；故选AD．

考点：牛顿定律的应用；等量同种电荷的电场；动能定理

【名师点睛】此题是力电综合题，考查了牛顿定律的应用、等量同种电荷的电场及动能定理；关键是从物体做匀减速直线运动入手，根据等量同种电荷的电场分布，分析电场力的变化情况，结合牛顿定律来分析摩擦力的变化情况.此题有一定的难度.