Question

【題目】如圖所示，帶電小球a由絕緣細(xì)線OC和OE懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中OC水平，地面上固定一絕緣且內(nèi)壁光滑的圓弧細(xì)管道AB，圓心O與a球位置重合，管道底端B與水平地面相切。一質(zhì)量為m的帶電小球b從A端口由靜止釋放，當(dāng)小球b運(yùn)動到B端時(shí)對管道內(nèi)壁恰好無壓力，在此過程下列說法錯(cuò)誤的是（）

A. 小球b的機(jī)械能守 B. 懸線OE的拉力先增大后減小

C. 懸線OC的拉力先增大后減 D. b球受到的庫侖力大小始終為3mg

Answer 1

【答案】B

【解析】小球b運(yùn)動過程管道支持力和電場力不做功，故只有重力做功，則機(jī)械能守恒，故A說法正確；對小球b運(yùn)動過程根據(jù)動能定理可得：，由小球在B點(diǎn)時(shí)對管道壁恰好無壓力，根據(jù)牛頓第二定律可得：，可得小球b受到的庫侖力F=3mg，方向豎直向上，根據(jù)，可知庫侖力大小不變，故D說法正確；根據(jù)B點(diǎn)小球受到的庫侖力豎直向上可得：a受到b的庫侖力由a指向b，且大小恒為3mg；隨著b向下滑動，a受到的庫侖力方向與豎直方向的夾角θ減小；設(shè)OE與水平方向的夾角為α，根據(jù)a受力平衡可得：和，所以懸線OE的拉力不斷增大，懸線OC的拉力先增大后減小，故B說法錯(cuò)誤，C說法正確。所以選B。