Question

20．如图所示，P是一个带正电的固定小球（电荷量为Q），其旁边固定竖立有一光滑的细杆，杆上套有可自由滑动的一个质量为m，同时也带正电的小球（电荷量为Q），杆上O点与P点在同一水平线上，杆上M和N点到O点的距离均为h，在小球从静止开始由M点滑到N点的过程中（　　）

• A． 小球可能一直做加速运动
• B． 小球一定一直做加速运动
• C． 小球达N点的速度为2$\sqrt{gh}$
• D． 小球达O点的速度小于$\sqrt{2gh}$

Answer 1

分析 根据对带电小球进行受力分析，依据库仑定律，结合力的合成法则，与牛顿第二定律，即可判定是否加速运动；
根据动能定理，结合力做功的正负，即可求解小球到达O点的速度，再依据功能关系，从而判定小球到达N点的速度大小．

解答 解：AB、对带电小球受力分析，如图所示，

根据力的合成法则，则沿着MN杆方向，合力可能向下，也可能向上，因此小球可能一直加速，也可能先加速后减小，最后再加速，故A正确，B错误；
C、根据功能关系，小球从M到N点过程中，电场力做功零，则有：mg•2h=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得：v=2$\sqrt{gh}$，故C正确；
D、根据动能定理，小球从M到O点过程中，因存在电场力做负功，导致电势能增加，因此减小的重力势能没有完全转化为动能，故D正确；
故选：ACD．

点评 考查库仑定律与牛顿第二定律的内容，掌握力的合成法则的应用，理解动能定理与功能关系的运用，注意力做功正负的判定也是解题的关键．