Question

【題目】如圖所示，一絕緣細線Oa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細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3mg

B.b球的機械能逐漸減小

C.細線Oa的拉力一直增大

D.b球電勢能逐漸增大

Answer 1

【答案】AC

【解析】

AB．小球b在運動過程中受重力、庫侖力以及彈力作用，由于庫侖力和彈力不做功，只有重力做功，則可知，小球機械能守恒，由機械能守恒定律可知，

而在最低點時恰好無壓力，則有：

，

聯立解得：

F庫=3mg

故A正確，B錯誤；

C．對球a分析可知，球a受兩繩子的拉力以及庫侖力的作用而處于平衡，由圖可知，隨著小球b的下落，庫侖力與水平方向上的夾角越來越大，由于兩繩子拉力的方向不變，而兩力的合力始終等于庫侖力，大小保持不變；球在A點時，此時Oa沒有拉力，水平細線的拉力等于庫侖力；整過程中庫侖力大小不變，過a點以庫侖力大小為半徑作圓弧，則平行四邊形的另一頂點在圓弧上，圖中1、2、3分別對應夾角增大過程中的平行四邊形圖；則由圖可知，水平細線上的拉力先增大后減��；而Oa繩的拉力一直增大。故C正確。

D．b球所受的電場力不做功，則電勢能保持不變，選項D錯誤。