Question

【題目】如圖所示，豎直方向上固定一光滑絕緣細(xì)桿，兩電荷量相等的正點(diǎn)電荷M、N關(guān)于細(xì)桿對(duì)稱固定。兩電荷連線中點(diǎn)為O，帶正電的小球套在細(xì)桿上，從距中點(diǎn)O高為處的P點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)。此過程中小球速度的大小v、加速度的大小a、動(dòng)能Ek、電勢(shì)能Ep（無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0）隨時(shí)間t或下降距離h的變化圖像可能正確的有（　　）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

AB．根據(jù)等量同種正點(diǎn)電荷的特點(diǎn)可知，MN在桿的位置處的電場(chǎng)線的方向向上，從桿與MN的連線的交點(diǎn)處向上，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小從0先增大后減小。小球受重力，如果開始時(shí)小球的位置在場(chǎng)強(qiáng)最大點(diǎn)的下方，則小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到的電場(chǎng)力逐漸減小，所以小球的加速度逐漸增大，小球做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)；如果開始時(shí)小球的位置在最大的點(diǎn)的位置上方，則小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到的電場(chǎng)力先增大后減小，所以小球的加速度可能先減小后增大，小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度最大的加速運(yùn)動(dòng)；則B項(xiàng)中的速度變化是可能的，A項(xiàng)的加速度的變化是不可能的，故A錯(cuò)誤，B正確；

C．如果開始時(shí)小球的位置在場(chǎng)強(qiáng)最大的點(diǎn)的位置上方，而且電場(chǎng)力最大的時(shí)候電場(chǎng)力大于重力，則小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到的電場(chǎng)力先增大后減小，所以小球的加速度先減小然后反向增大，所以小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)經(jīng)過了電場(chǎng)力得最大點(diǎn)后，又做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后再做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，該種情況下小球的運(yùn)動(dòng)過程最復(fù)雜，小球的速度先增大，然后減小，最后又增大。小球的動(dòng)能也是先增大，然后減小，最后又增大，故C正確；

D．小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力一直做負(fù)功，所以小球的電勢(shì)能一直增大，故D正確。

故選BCD。