Question

【題目】如圖所示，AB為一固定的水平絕緣桿，在其上下對(duì)稱位置固定放置一對(duì)等量同種正點(diǎn)電荷，其連線與AB交于O點(diǎn)，桿上的E、F點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，E、F的間距為L。一可以視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán)穿在桿上，小環(huán)帶負(fù)電，質(zhì)量為m，小環(huán)從E點(diǎn)以一初速度v。沿桿向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)并經(jīng)過(guò)F點(diǎn)，小環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)隨位置而變化，其在O點(diǎn)處與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0。則小球在由E運(yùn)動(dòng)到F的過(guò)程中

A. 小環(huán)在O點(diǎn)電勢(shì)能最小

B. 小環(huán)與細(xì)桿的滑動(dòng)摩擦力大小不變

C. 小環(huán)受到細(xì)桿的彈力先減小后增大

D. 小球克服摩擦力做功為μ0mgL

Answer 1

【答案】AD

【解析】A項(xiàng)：小球從E到O的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球的電勢(shì)能減小．從O到F的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，所以小球在O點(diǎn)電勢(shì)能最小，故A正確；

B項(xiàng)：小球與桿間的彈力始終為小球的重力，但動(dòng)摩擦因數(shù)隨位置而變化，所以運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑動(dòng)摩擦力發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在豎直方向只受重力與彈力作用，所以小球受到細(xì)桿的彈力不變，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：在O點(diǎn)的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，所以有 F合=μ0mg，F(xiàn)合為小球的合外力，由于小球做勻減速運(yùn)動(dòng)，合外力恒定，所以合外力大小始終為μ0mg，故D正確。

點(diǎn)晴：正確分析小球的受力情況，抓住勻減速運(yùn)動(dòng)的合外力是恒定的，這是解題的關(guān)鍵，同時(shí)要掌握等量同種正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布情況，注意對(duì)稱性。