Question

7．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，半圆槽的直径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．则关于小球a的运动以下说法不正确的是（　　）

• A． 从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小
• B． 从N到Q的过程中，速率先增大后减小
• C． 从N到Q的过程中，电势能一直增加
• D． 从N到Q的过程中，重力势能的减少量等于电势能增加量

Answer 1

分析 由力的合成法分析重力及库仑力的合力如何变化，根据功的公式明确合力做功情况；再根据重力做功和电场力做功的特点与电势能的关系分析电势能的变化．

解答 解：A、a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，且库仑力大小增大，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，由平行四边形定则可知，合力一直在增大；故A不正确；
B、在整个过程中合力先与运动方向的夹角均为锐角，合力做正功；而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功；故从N到P的过程中，速率先增大后减小；故B正确；
C、从N到Q的过程中，库仑力一直与运动方向夹角大于90度，故库仑力一直做负功，电势能一直增加；故C正确；
D、从N到Q的过程中，动能的变化量为零，根据能量守恒可知，重力势能的减少量等于电势能增加量；故D正确；
本题选不正确的，故选：A

点评 本题考查功能关系，要注意明确电场力和重力具有相同的性质，即重力做功量度重力势能的改变量，而电场力做功量度电势能的改变量．