Question

【題目】如圖所示，豎直固定的光滑絕緣細桿上O點套有一個電荷量為－q的小環，在桿的左側固定一個電荷量為＋Q的點電荷，桿上a、b兩點與Q正好構成等邊三角形，c是ab的中點。使小環從O點無初速度釋放，小環通過a點的速率為v。若已知ab＝Oa＝l，靜電常量為k，重力加速度為g。則

A. 在a點，小環所受彈力大小為

B. 在c點，小環的動能最大

C. 在c點，小環的電勢能最大

D. 在b點，小環的速率為

Answer 1

【答案】D

【解析】在a點，小環所受的庫侖力沿aQ方向，大小為，水平方向小球受力平衡，所以小球受到向右的彈力大小等于庫侖力沿水平方向的分力，故A錯誤；從c點到b點，小環所受重力做正功，庫侖力做負功，由于重力和庫侖力大小關系未知，在c點，小環的動能不一定最大，故B錯誤；c點距離正點電荷Q最近，對應電勢最高，帶負電荷的小環在c點電勢能最小，故C錯誤；從a點到b點，由點電荷電場分布特點及幾何關系知，a、b兩點電勢相等，則電場力不做功，應用動能定理：，解得：，故D正確。所以D正確，ABC錯誤。