Question

【題目】如圖所示，直角三角形ABC由三段細直桿連接而成，AB桿豎直，長為2L的AC桿粗糙且絕緣，其傾角為30°，D為AC上一點，且BD垂直AC，在BC桿中點O處放置一正點電荷Q，一套在細桿上的帶負電小球，以初速度v0由C點沿CA上滑，滑到D點速率恰好為零，之后沿AC桿滑回C點．小球質量為m、電荷量為q，重力加速度為g．則

A. 小球下滑過程中電場力先做負功后做正功

B. 小球再次滑回C點時的速率為vC=

C. 小球下滑過程中動能、電勢能、重力勢能三者之和減少

D. 小球上滑過程中和下滑過程中經過任意位置時的加速度大小都相等

Answer 1

【答案】BC

【解析】小球下滑過程中Q對小球是吸引力，故電場力先做正功后做負功，選項A錯誤；從C到D的過程中，根據動能定理得：0-mv02=-mgh-Wf，

再從D回到C的過程中，根據動能定理得： mvC20＝mghWf，

根據幾何關系可知，h=L，解得： ，故B正確；小球下滑過程中由于摩擦力做負功，則小球動能、電勢能、重力勢能三者之和減小，故C正確．小球上滑過程中所受的摩擦力方向向下，而下滑過程中所受摩擦力方向向上，雖然在同一位置時所受的庫侖力相同，但是加速度不同，選項D錯誤；故選BC.