选择题4.0分
物理

13.如图所示,AB为一固定的水平绝缘杆,在其上下对称位置固定放置一对等量同种正点电荷,其连线与AB交于O点,杆上的E、F点关于O点对称,E、F的间距为L。一可以视为质点的小环穿在杆上,小环带负电,质量为m,小环从E点以一初速度v。沿杆向右做匀减速直线运动并经过F点,小环与杆的动摩擦因数随位置而变化,其在O点处与杆的动摩擦因数为μ0。则小球在由E运动到F的过程中(    )



A

小环在O点电势能最小

B

小环与细杆的滑动摩擦力大小不变

C

小环受到细杆的弹力先减小后增大

D

小球克服摩擦力做功为μ0mgL

正确答案及相关解析

正确答案

AD

解析

过程分析:两个点电荷的电场分布如图:

选项分析:

A.带负电的小球从E到O点过程中,电场力对小球做正功,电势能减小,O到F过程电场力做负功,电势能增加,所以小球在O点电势能最小,故A项正确。B.小球沿杆向右做匀减速直线运动,则小球受到的合外力恒定且与速度方向相反,由于水平方向上,小球受合电场力和摩擦力,二者的合力提供加速度,由于E到O点过程中合电场力不恒定,E点合电场力与速度方向同向设大小为,E点的动摩擦因数,则;从O点到F点,根据对称性F点的小球受到的合电场力方向与速度方向相反大小与相等,设F点的动摩擦因数为,则,小球一直做匀减速运动,合力大小相等,所以动摩擦因数不一样,故B项错误。C.由于E到O点过程,场强强度先增大后减小,即摩擦力先增大后减小,故C项错误。D.由于O点处场强大小为0,则,由E到F的过程中合外力做功,电场力不做功,则合外力做的功,根据能量守恒,小球克服摩擦力做功,故D项正确。故选AD

考查方向

点电荷的电场强度

解题思路

画出两个点电荷的电场分布,然后受力分析,根据功能关系和牛顿运动定律分析判断。

易错点

对功能关系不熟练