Question

如图所示，在竖直的xOy平面上，有一根绝缘光滑的抛物线型硬杆，抛物线方程为y=kx²，其中k为正常数．空间中有沿x轴正向的匀强电场．一个套在杆上带正电的小环在轨道的A点由静止开始滑下，轨道上的B点与A点关于y轴对称．对于带电小环的下列说法，正确的是（　　）

A．从A到B的过程带电小环的电势能增加

B．小环运动到B点时速度为零

C．小环在经过O点后的某一时刻，速度达到最大值

D．小环在经过O点时速度达到最大值

Answer 1

分析：电势能的变化可根据电场力做功进行分析，电场力做正功，电势能减小；根据动能定理分析动能，即可判断速度在什么位置最大．

解答：解：A、带电小环带正电，从A到B的过程电场力做正功，其电势能不断减小，故A错误．
B、从A到B的过程，重力做功为0，电场力做正功，根据动能定理可知，带电小环的动能增大，所以到达B点时速度大于0，故B错误．
CD、根据动能定理W_合=△E_k得知：当外力做正功达到最大时，动能的增量也达到最大．从A到O的过程，重力与电场力都做正功，动能不断增大；从O到B的过程，重力做负功，电场力做正功，在小环在经过O点后的某一时刻，动能达到最大，速度达到最大，故C正确，D错误．
故选：C．

点评：解决本题关键掌握电场力做功与电势能变化的关系，合外力做功与动能变化的关系即动能定理，难度中等．