Question

如圖所示，一正點(diǎn)電荷位于O點(diǎn)，光滑絕緣桿MN豎直固定在其右側(cè)，O′點(diǎn)為桿上一點(diǎn)且與O點(diǎn)等高．質(zhì)量為m的帶正電小球套在桿MN上，從桿上距O′點(diǎn)高為H的A點(diǎn)靜止釋放．若取O′點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)，小球相對(duì)O′點(diǎn)的位移為h．位移h、加速度a取向下為正方向，無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零．小球從A運(yùn)動(dòng)到A′（A′與A關(guān)于O′對(duì)稱）過程中，加速度a、重力勢(shì)能E_PG、機(jī)械能E、電勢(shì)能E_P電隨位移h變化的圖象，可能正確的是（　　）

• A、
• B、
• C、
• D、

Answer 1

分析：根據(jù)小球的受力的變化特征分析加速度；根據(jù)重力勢(shì)能的表達(dá)式分析重力勢(shì)能的變化；根據(jù)電場(chǎng)力的做功情況，分析機(jī)械能的變化；根據(jù)電場(chǎng)力做功的變化情況，分析電勢(shì)能的變化情況．

解答：解：A、小球的加速度為小球的重力和庫(kù)侖力在豎直方向上的分力的合力，在O′上方庫(kù)侖力方向向上，在豎直方向上的分力在逐漸變小，故加速度向下變大，在O′下方庫(kù)侖力的方向向下，合力向下，加速度增大，故加速度一直向下增大，不可能為零，故A錯(cuò)誤．
B、重力勢(shì)能E_PG=mgh，即E_PG與h呈線性關(guān)系，在O′上方E_PG隨h減小，在O′下方E_PG隨h增大，故B正確．
C、在O′上方庫(kù)侖力做負(fù)功，機(jī)械能減小，在O′下方庫(kù)侖力做正功，機(jī)械能增大，故C正確．
D、在O′上方庫(kù)侖力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，但在豎直方向的分力越來越小，做功也越來越小，故電勢(shì)能增加越來越快，即不是線性變化的．故D錯(cuò)誤
故選：BC．

點(diǎn)評(píng)：本題要能根據(jù)小球的受力情況分析加速度、分析各個(gè)力做功的情況，從而判斷重力勢(shì)能、機(jī)械能、和電勢(shì)能的變化情況．