Question

【題目】如圖所示，某無限長粗糙絕緣直桿與等量異種電荷連線的中垂線重合，桿豎直放置。桿上有A、B、O三點，其中O為等量異種電荷連線的中點，且AO=BO。現有一套在桿上的帶電小圓環從桿上A點以初速度v0向B點滑動，滑到B點時速度恰好為0。則關于小圓環的運動，下列說法正確的是（　　）

A.圓環的電勢能先增大后減小

B.圓環運動到O點的速度等于

C.圓環運動過程中的加速度先變大再變小

D.若圓環再能從B點返回到A點，則圓環從A運動到B和從B運動到A損失的機械能相等

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．一對等量異號電荷的連線的中垂線是等勢面，所以圓環的電勢能不變，故A錯誤；

B．設AB之間的距離為2L，小圓環從A到B的過程中電場力不做功，重力和摩擦力做功

小圓環從A到O的過程中，電場力不做功，重力和摩擦力做功

聯立解得

故B錯誤；

C．等量異號電荷的連線的中垂線上，從A到B電場強度先增大后減小，所以小圓環受到的電場力先增大后減小，小圓環受到的摩擦力

所以小圓環受到的摩擦力先增大后減小，它的加速度

先增大后減小，故C正確；

D．若圓環再能從B點返回到A點，說明整個過程只有摩擦力做功，所以圓環從A運動到B和從B運動到A損失的機械能相等，均為克服摩擦力做的功，故D正確。

故選CD。