Question

如图，用绝缘材料制作的光滑杆AB，B端固定在水平地面上，杆AB与水平地面的夹角，D点是杆AB的中点。水面地面上的C点固定有正点电荷Q，A、C连线竖直。在杆AB上套一个带负电的小圆环P，并让小圆环从A端静止释放，小圆环P能从A沿杆滑到B端，对小圆环下滑的过程，下列说法正确的是

A.小圆环P一直做匀加速运动

B.小圆环P的机械能守恒

C.小圆环P在A点和D点的机械能相等

D.小圆环P在D点的加速度最大

Answer

C

【解析】

A．对小圆环P受力分析，受重力、静电力、杆的弹力作用，沿杆的方向有重力的分力、静电力的分力，静电力的大小方向都变化，合力随着变化，加速度也随着变化，不会一直做匀加速运动，故A错误。

B．小圆环P下滑的过程，静电力先做正功后做负功，机械能先增加后减小，故B错误。

C．C离A点和D点的距离相等，静电力相等，即A点和D点在同一等势面上，电势能相等，小圆环P下滑的过程发生电势能和机械能的相互转化，所以在A点和D点的机械能相等，故C正确。

D．重力沿杆方向的分力mgsinθ不变，在D点静电力沿杆的分力沿杆向上，而在A点沿杆向下，所以小圆环P在D点的加速度不是最大，故D错误。

故选C。