Question

如图所示，直角三角形的斜边倾角为30°，底边BC长为2L，处于水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m、带电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下滑到斜边上的垂足D时速度为v．则在质点的运动中不发生变化的是（ ）
A．动能
B．电势能与重力势能之和
C．动能与重力势能之和
D．动能、电势能、重力势能三者之和

Answer

在直角三角形底边中点O处放置一正电荷Q，OC=OD，则知C、D的电势相等．根据电势的变化，利用推论：负电荷在电势高处电势能小，判断电势能的变化，由根据总功分析动能的变化．由能量守恒定律分析动能、重力势能之和的变化．
【解析】

A、小球从A点到D中点的过程中，重力和电场力都做正功，小球的动能增加；D、C两点的电势相等，从D到C整个过程中，电场力做功为零，则动能增加．故A错误．
B、C、D小球具有三种形式的能：动能、重力势能和电势能，总能量守恒，即动能、电势能、重力势能三者之和不变，由于动能增加，则电势能与重力势能之和减小；
由于电势能先减小后增大，所以动能、重力势能之和先增加后减小．故BC错误，D正确．
故选D