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如图所示,某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,杆竖直放置.杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种电荷连线的中点,AO=BO.现有一带电小圆环从杆上A点以初速度

网友投稿  2022-12-02 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,杆竖直放置.杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种电荷连线的中点,AO=BO.现有一带电小圆环从杆上A点以初速度v0向B点滑动,滑到B点时速度恰好为0.则关于小圆环的运动,下列说法正确的是(  )
A.运动的加速度先变大再变小
B.电场力先做正功后做负功
C.运动到O点的动能为初动能的一半
D.运动到O点的速度小于
v0
2

◎ 答案


A、等量异号电荷的连线的中垂线上,从A到B电场强度先增大后减小,O点的电场强度最大,所以小圆环受到的电场力先增大后减小,小圆环受到的摩擦力:f=μFN=μqE,所以小圆环受到的摩擦力先增大后减小,它的加速度:a=
mg+f
m
,则a先增大后减小.故A正确;
B、一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,故小圆环从A到B过程电场力不做功,故B错误;
C、设AB之间的距离为2L,摩擦力做功为2Wf,小圆环从A到B的过程中,电场力不做功,重力和摩擦力做功,根据动能定理得:
A→O过程:-mgL+Wf=
1
2
m
v2O
-
1
2
m
v20

A→B过程:-mg?2L+2Wf=0-
1
2
m
v20

联立以上两个公式解得:vO=

2
2
v0
1
2
v0

1
2
m
v2O
=
1
2
?
1
2
m
v20
,即运动到O点的动能为初动能的一半,运动到O点的速度大于
v0
2
.故C正确,D错误.
故选:AC.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,杆竖直放置.杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种电荷连线的中点,AO=BO.现有一带电小圆环从杆上A点以初速度…”主要考查了你对  【电势差与电场强度的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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