Question

【题目】如图所示，一个“V”形玻璃管ABC倒置于竖直平面内，并处于场强大小为E＝1×103 V/m.方向竖直向下的匀强电场中，一个重力为G＝1×10－3 N、电荷量为q＝2×10－6 C的带负电小滑块从A点由静止开始运动，小滑块与管壁的动摩擦因数μ＝0.5.已知管长AB＝BC＝L＝2 m，倾角α＝37°，B点处是一段很短的光滑圆弧管，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　)

A. B. A两点间的电势差为2 000 V

B. 小滑块从A点第一次运动到B点的过程中电势能增大

C. 小滑块第一次速度为零的位置在C处

D. 从开始运动到最后静止，小滑块通过的总路程为3 m

Answer 1

【答案】D

【解析】

试题AB两点间沿电场方向的长度为，故BA两点间的电势差为，A错误；由于小滑块带负电，所以小滑块从A点第一次运动到B点的过程中，电场力做正功，电势能减小，B错误；在上滑的过程中受到重力、竖直向上的电场力、垂直玻璃管向下的弹力和沿玻璃管向下的摩擦力，受力如图所示．

根据牛顿第二定律得：，得：，所以小球第一次到达B点时的速度为：，在下滑的过程中受到重力、竖直向上的电场力、垂直玻璃管向下的弹力和沿玻璃管向上的摩擦力，在BC面上，小球开始从B点做匀减速运动，加速度的大小为：，所以，速度为0时到B的距离为：，C错误；接着小球又反向向B加速运动，到B后又减速向A运动，这样不断地往复，最后停在B点．如果将全过程等效为一个直线运动，则有：，得：，即小球通过的全路程为3m，D正确；