Question

半徑為R的均勻帶電圓盤(pán)水平放置，圓盤(pán)中心有一小孔，P、Q是過(guò)圓孔中心的直線，如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電小球，從P、Q連線上的H點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球下落到圓盤(pán)上方h處的M點(diǎn)時(shí)，小球的加速度為零，則下列判斷正確的是（　�。�

• A、小球運(yùn)動(dòng)到圓盤(pán)下方h處的N點(diǎn)時(shí)的加速度大小為2g
• B、小球運(yùn)動(dòng)到圓盤(pán)下方h處的N點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能與在M點(diǎn)時(shí)相等
• C、小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能與電勢(shì)能之和保持不變
• D、小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能保持不變

Answer 1

分析：小球下落過(guò)程中只受重力和電場(chǎng)力，由于小球下落到圓盤(pán)上方h處的M點(diǎn)時(shí)，小球的加速度為零，說(shuō)明圓盤(pán)與小球帶同種電荷，結(jié)合對(duì)稱(chēng)性和牛頓第二定律以及功能關(guān)系分析．

解答：解：A、小球下落到圓盤(pán)上方h處的M點(diǎn)時(shí)，小球的加速度為零，電場(chǎng)力與重力平衡，即 F=mg，而且可知圓盤(pán)與小球帶同種電荷．
當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓盤(pán)下方h處的N點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力向下，由對(duì)稱(chēng)性可知，電場(chǎng)力大小也為F，根據(jù)牛頓第二定律，有：F+mg=ma，a=2g，故A正確；
B、根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，M點(diǎn)與N點(diǎn)電勢(shì)相等，故小球運(yùn)動(dòng)到圓盤(pán)下方h處的N點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能與在M點(diǎn)時(shí)相等，故B正確；
C、小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，只有重力和電場(chǎng)力做功，重力做功導(dǎo)致重力勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化，電場(chǎng)力做功導(dǎo)致電勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能與電勢(shì)能總量不變，故C正確；
D、小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，故機(jī)械能先減小后增加，故D錯(cuò)誤；
故選：ABC．

點(diǎn)評(píng)：本題是簡(jiǎn)單的力電綜合問(wèn)題，突破口是：小球在M點(diǎn)時(shí)加速度為零，判斷出F=mg，及圓盤(pán)與小球帶同種電荷．同時(shí)，要結(jié)合功能關(guān)系、牛頓第二定律、電場(chǎng)力做功特點(diǎn)及對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行綜合分析．