Question

如圖所示，在重力加速度為g的空間，將一個帶電荷量為+Q的點電荷固定在O點，點B、C為以O為圓心，半徑為R的豎直圓周上的兩點，A、B、O位于同一豎直線上,且AB=R，點O、C在同一水平線上。現有一質量為m 、電荷量為-q的有孔小球（可視為質點），穿在光滑絕緣細桿AC上從A點由靜止自由滑下，滑至C點時速度大小為，下列說法正確的是(    )?

A.從A到C小球做勻加速運動?

B.從A到C小球的機械能不變?

C.B、A兩點間的電勢差為???

D.若從A點將小球自由釋放，則小球下落到B點時的速度大小為

Answer 1

CD?

解析：因小球下滑過程所受電場力為變力（大小、方向時刻變），故小球由A到C做變加速直線運動，故A項錯誤；由題知，B、C兩點在同一等勢面上，電勢相同，B點電勢φ_b大于A點電勢φ_a，所以帶電荷量為-q的小球從A到C的過程中電場力做正功，故機械能增加，所以B項錯誤；因U_BA=U_CA由動能定理，mg2R +qU_CA =mv_c²,v_c=,解得：U_CA =,故C項正確；由動能定理，mgR+q·U_BA=mv_b²-0則v_b =,故D項正確。