Question

（2012?河北模擬）半徑為R的均勻帶電圓盤水平放置，圓盤中心有一小孔，P、Q是過圓孔中心的直線，如圖所示．一質量為m的帶電小球，從P、Q連線上的H點由靜止釋放，當小球下落到圓盤上方h處的M點時，小球的加速度為零．則以下判斷中錯誤的是（　　）

A．小球運動到圓盤下方h處的N點時的加速度大小為2g

B．小球運動到圓盤下方h處的N點時的電勢能與在M點時相等

C．小球從M點運動到N的過程中，小球的機械能保持不變

D．小球從M點運動到N的過程中，小球的機械能與電勢能之和保持不變

Answer 1

分析：小球下落過程中只受重力和電場力，由于小球下落到圓盤上方h處的M點時，小球的加速度為零，故圓盤與小球帶同種電荷，結合對稱性和牛頓第二定律以及功能關系分析．

解答：解：A、小球下落到圓盤上方h處的M點時，小球的加速度為零，電場力與重力平衡，即 F=mg
小球運動到圓盤下方h處的N點時，電場力向下，大小為F，根據牛頓第二定律，有F+mg=ma
故a=2g，A正確；
B、根據對稱性，M點與N點電勢相等，故小球運動到圓盤下方h處的N點時的電勢能與在M點時相等，B正確；
C、小球從M點運動到N的過程中，電場力先做負功，后做正功，故機械能先減小后增加，故C錯誤；
D、小球從M點運動到N的過程中，只有重力和電場力做功，重力做功導致重力勢能與動能轉化，電場力做功導致電勢能與動能轉化，故機械能與電勢能總量不變，故D正確；
本題選錯誤的，故選C．

點評：本題是簡單的力電綜合問題，要結合功能關系、牛頓第二定律、電場力做功特點綜合分析．