Question

【題目】如圖所示，一絕緣細線0a下端系一輕質帶正電的小球a （重力不計），地面上固定一光滑的絕緣1/4圓弧管道AB，圓心與a球位置重合，一質量為m、帶負電的小球b從A點由靜止釋放，小球a由于受到絕緣細線的拉力而靜止，其中細線O'a水平，Oa懸線與豎直方向的夾角為θ，當小球b沿圓弧管道運動到a球正下方B點時對管道壁恰好無壓力，在此過程中（a、b兩球均可視為點電荷）

A. b球所受的庫侖力大小為2mg

B. b球的機械能逐漸減小

C. 水平細線的拉力先增大后減小

D. 懸線Oa的拉力先增大后減小

Answer 1

【答案】C

【解析】

A項，小球b沿圓弧管道運動到a球正下方B點過程中，電場力不做功，，且B點時小球b對管道壁恰好無壓力，設b球所受的庫侖力為F，故 ，解得 ，故A項錯誤。

B項，在電荷a形成的電場中，圓弧軌道處在同一等勢面上。小球b沿圓弧管道運動到a球正下方B點過程中，電場力不做功，只有重力做功，機械能守恒，故B項錯誤。

C、D項，小球b沿圓弧管道運動到a球正下方B點過程中，a球受恒定電場力、水平繩子拉力及斜繩的拉力，當小球b向下運動時，電場力的方向逐漸從水平移動到豎直方向，如圖所示：

從圖像上可以看出力先增大后減小，力一直增大，故C對； D錯

故選C