Question

【題目】一根輕質(zhì)桿長(zhǎng)為2L，可繞固定于中點(diǎn)位置處的軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，桿兩端固定有完全相同的小球1和小球2，它們的質(zhì)量均為m，帶電荷量分別為+q和–q，整個(gè)裝置放在如圖所示的關(guān)于豎直線對(duì)稱的電場(chǎng)中。現(xiàn)將桿由水平位置靜止釋放，讓小球1、2繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置A、B兩點(diǎn)，設(shè)A、B間電勢(shì)差為，該過程中( )

A. 小球2受到電場(chǎng)力變小

B. 小球1電勢(shì)能減少量小于

C. 小球1、2的機(jī)械能總和增加量小于

D. 小球1、2的動(dòng)能總和增加了

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由圖可知，桿由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，球2所處的位置電場(chǎng)線變得密集，場(chǎng)強(qiáng)變大，則球2所受的電場(chǎng)力變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線分布的對(duì)稱性可知：開始時(shí)兩個(gè)小球處于同一等勢(shì)面上，轉(zhuǎn)動(dòng)后，小球1所在位置A的電勢(shì)較低，小球2所在位置B的電勢(shì)較高，根據(jù)等勢(shì)面線電場(chǎng)線的關(guān)系知道，A、1間電勢(shì)差小于2、B間的電勢(shì)差，小球2的電勢(shì)升高量大于小球1電勢(shì)降低量，所以小球1的電勢(shì)能減小量小于qu，小球2的電勢(shì)能減小量大于qu，選項(xiàng)B正確；根據(jù)動(dòng)能定理，系統(tǒng)的重力勢(shì)能未變，則動(dòng)能增加量等于電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功，大小為uq，機(jī)械能增加量等于動(dòng)能的增加量，即系統(tǒng)的機(jī)械能增加量也為uq，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。