如图所示,在固定的带电小球A的正上方有一竖直的绝缘光滑细杆,细杆上套一个带电的小环,其内径略大于细杆的直径。小环在B处时有向下的加速度,若小球从B处开始以一定的初速

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电势/2022-12-01 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在固定的带电小球A的正上方有一竖直的绝缘光滑细杆,细杆上套一个带电的小环,其内径略大于细杆的直径。小环在B处时有向下的加速度,若小球从B处开始以一定的初速下落,到C处速度恰好为零(在运动过程中,A、B电量不变)。则下列说法正确的是

A.小球和小环一定带异种电荷
B.小环在C点时加速度一定最大
C.小环在C点时电势能一定最小
D.小环在B、C连线中点时速度一定最大

◎ 答案

B

◎ 解析


试题分析:因小环在B处时有向下的加速度,到C处速度恰好为零,所以小环在下落过程中受竖直向下的重力和竖直向上的库仑力,小球和小环带同种电荷,故A错误;库仑力的方向与运动方向相反,对小环一直做负功,由功能关系知,小环具有的电势能一直增加,所以小环在C点时电势能最大,故C错误;根据库仑定律,小环在下落过程中库仑力逐渐增大,小环先做加速度减小的加速运动后做加速度增大的减速运动,当合力为零,即加速度为零时速度最大,此位置距A球的距离不变,当初速度较大时速度最大位置在B、C连线中点的上方,当初速度较小时速度最大位置在B、C连线中点的下方,也可能在B、C连线的中点,故D错误;设小环距A的距离为r由库仑定律得:,作出图象如图所示,设小环在关于合力为零的位置对称的上下两点时所受的合力分别为,由图可知,,所以假设在合力为零的位置上方某位置由静止释放小环,加速时间一定大于减速时间,作出图象如图所示,在图象中图线的斜率表示小环的加速度,由图可知,小环在C点时加速度一定最大,故B正确.所以选B.
      

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在固定的带电小球A的正上方有一竖直的绝缘光滑细杆,细杆上套一个带电的小环,其内径略大于细杆的直径。小环在B处时有向下的加速度,若小球从B处开始以一定的初速…”主要考查了你对  【电势】  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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