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精英家教网如图所示,光滑曲面上方有一固定的带电量为+Q的点电荷,现有一带电量为+q的金属小球(可视为质点),在A点以初速度v0射入后始终沿着曲面运动,小球与曲面相互绝缘,则(  )
A、小球从A点运动到B点过程中,速度逐渐增大B、小球从A点到C点过程中,重力势能的增加量小于其动能的减少量C、小球在C点时受到+Q的库仑力最大,所以对曲面的压力最大D、小球在曲面上运动过程中,机械能始终守恒
分析:小球沿着曲面运动,受到重力、支持力和库仑力,根据动能定理判断动能变化,根据能量守恒定律判断重力势能的变化与动能变化的关系,根据电场力做功与电势能变化的关系判断电势能的变化.
解答:解:A、小球从A点运动到B点过程中,受重力、支持力和库仑力,库仑力斜向左下方,合力向左,加速度向左,故物体做减速运动,故A错误;
B、小球从A点到C点过程中,合力做负功,动能减小,重力势能和电势能都增加,总能量守恒,故重力势能的增加量小于其动能的减少量,故B正确;
C、小球在C点时受到+Q的库仑力最大,速度最小,向心力最小,根据库仑力、重力和支持力的合力提供向心力,故在C点支持力不一定最大,故C错误;
D、小球在曲面上运动过程中,有重力和库仑力做功,动能、重力势能和电势能总量守恒,故机械能不守恒,故D错误;
故选:B.
点评:本题关键根据功能关系判断动能、重力势能、电势能的变化,同时结合向心力公式、牛顿第二定律分析.
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(1)小球达到B点时的速度大小vB;

(2)水平面BC的长度s;

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