Question

如圖所示，在豎直的xOy平面上，有一根絕緣光滑的拋物線型硬桿，拋物線方程為y=kx²，其中k為正常數(shù)．空間中有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)套在桿上帶正電的小環(huán)在軌道的A點(diǎn)由靜止開始滑下，軌道上的B點(diǎn)與A點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱．對(duì)于帶電小環(huán)的下列說法，正確的是（　　）

A．從A到B的過程帶電小環(huán)的電勢(shì)能增加

B．小環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為零

C．小環(huán)在經(jīng)過O點(diǎn)后的某一時(shí)刻，速度達(dá)到最大值

D．小環(huán)在經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大值

Answer 1

分析：電勢(shì)能的變化可根據(jù)電場(chǎng)力做功進(jìn)行分析，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小；根據(jù)動(dòng)能定理分析動(dòng)能，即可判斷速度在什么位置最大．

解答：解：A、帶電小環(huán)帶正電，從A到B的過程電場(chǎng)力做正功，其電勢(shì)能不斷減小，故A錯(cuò)誤．
B、從A到B的過程，重力做功為0，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，帶電小環(huán)的動(dòng)能增大，所以到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大于0，故B錯(cuò)誤．
CD、根據(jù)動(dòng)能定理W_合=△E_k得知：當(dāng)外力做正功達(dá)到最大時(shí)，動(dòng)能的增量也達(dá)到最大．從A到O的過程，重力與電場(chǎng)力都做正功，動(dòng)能不斷增大；從O到B的過程，重力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功，在小環(huán)在經(jīng)過O點(diǎn)后的某一時(shí)刻，動(dòng)能達(dá)到最大，速度達(dá)到最大，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題關(guān)鍵掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系即動(dòng)能定理，難度中等．