Question

半徑為R的均勻帶電圓盤水平放置，圓盤中心有一小孔，P、Q是過圓孔中心的直線，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)小球下落到圓盤上方h處的M點(diǎn)時，小球的加速度為零，則下列判斷正確的是（　�。�

• A、小球運(yùn)動到圓盤下方h處的N點(diǎn)時的加速度大小為2g
• B、小球運(yùn)動到圓盤下方h處的N點(diǎn)時的電勢能與在M點(diǎn)時相等
• C、小球從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，小球的機(jī)械能與電勢能之和保持不變
• D、小球從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，小球的機(jī)械能保持不變

Answer 1

分析：小球下落過程中只受重力和電場力，由于小球下落到圓盤上方h處的M點(diǎn)時，小球的加速度為零，說明圓盤與小球帶同種電荷，結(jié)合對稱性和牛頓第二定律以及功能關(guān)系分析．

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

點(diǎn)評：本題是簡單的力電綜合問題，突破口是：小球在M點(diǎn)時加速度為零，判斷出F=mg，及圓盤與小球帶同種電荷．同時，要結(jié)合功能關(guān)系、牛頓第二定律、電場力做功特點(diǎn)及對稱性進(jìn)行綜合分析．