Question

【題目】如圖所示，ab是半徑為R的圓弧，圓心角為θ=45°。圓弧與水平面相切于a點，整個裝置處在水平向右的勻強電場中。一帶正電荷的小滑塊P從水平面上c點無初速釋放，已知P受到的電場力大小等于所受重力，所有接觸面均光滑絕緣。小滑塊P從c點開始運動到其軌跡最高點的過程中小滑塊

A. 所受重力做功瞬時功率可能先增大后減小

B. 所受重力和電場力的合力做功瞬時功率可能一直增大

C. 機械能一直增加，而電勢能一直減小

D. 重力勢能先不變后增加，動能一直增加

Answer 1

【答案】CD

【解析】

根據動能定理分析速度的變化，根據P=mgvy可分析重力瞬時功率的變化；重力和電場力的合力與水平方向成450角斜向下，由此分析重力和電場力的合力做功瞬時功率的變化；

從c到a，速度方向與重力的方向垂直，則重力的瞬時功率為零；從a到b，根據動能定理： ，速度增加，根據P=mgvy可知重力做功瞬時功率增大，選項A錯誤；重力與電場力相等，可知重力和電場力的合力與水平方向成450角斜向下（與Ob平行斜向下），則到達b點時速度方向與重力和電場力的合力方向垂直，此時重力和電場力的合力做功瞬時功率為零，則選項B錯誤；因整個過程中電場力一直做正功，則電勢能一直減小，機械能一直增加，選項C正確；開始在c到a，重力勢能不變，到圓弧軌道后重力勢能增加，整個過程中電場力的正功一直大于重力的負功，則速度一直增加，則動能一直增加，選項D正確；故選CD.