Question

如圖所示，在豎直的xOy平面上，有一根絕緣光滑的拋物線型硬桿，拋物線方程為y=kx²，其中k為正常數．空間中有沿x軸正向的勻強電場．一個套在桿上帶正電的小環在軌道的A點由靜止開始滑下，軌道上的B點與A點關于y軸對稱．對于帶電小環的下列說法，正確的是（　　）

A．從A到B的過程帶電小環的電勢能增加

B．小環運動到B點時速度為零

C．小環在經過O點后的某一時刻，速度達到最大值

D．小環在經過O點時速度達到最大值

Answer 1

分析：電勢能的變化可根據電場力做功進行分析，電場力做正功，電勢能減小；根據動能定理分析動能，即可判斷速度在什么位置最大．

解答：解：A、帶電小環帶正電，從A到B的過程電場力做正功，其電勢能不斷減小，故A錯誤．
B、從A到B的過程，重力做功為0，電場力做正功，根據動能定理可知，帶電小環的動能增大，所以到達B點時速度大于0，故B錯誤．
CD、根據動能定理W_合=△E_k得知：當外力做正功達到最大時，動能的增量也達到最大．從A到O的過程，重力與電場力都做正功，動能不斷增大；從O到B的過程，重力做負功，電場力做正功，在小環在經過O點后的某一時刻，動能達到最大，速度達到最大，故C正確，D錯誤．
故選：C．

點評：解決本題關鍵掌握電場力做功與電勢能變化的關系，合外力做功與動能變化的關系即動能定理，難度中等．