Question

【题目】如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH,圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g.在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是

A.小球b机械能逐渐减小

B.细线PN的拉力一直增大

C.小球b所受库仑力大小始终为2mg

D.小球b加速度大小先变大后变小

Answer 1

【答案】B

【解析】

A.小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直，整个过程中只有重力做功，所以小球b机械能守恒，故A错误；

BC.小球b机械能守恒，从G滑到H过程中

H处

则

由于小球b在运动过程中处于电场强度大小不变，则其所受库仑力大小始终为。

设PN与竖直方向成角，对球a受力分析，其受到的库仑力与水平方向的夹角为，则对a球在竖直方向：

解得：

下滑时从0增大，细线PN的拉力逐渐增大，故B正确，C错误；

D. 设b与a的连线与水平方向成θ角，则

任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成， 即

可知小球的加速度一直变大，故D错误。