问题
多选题
如图所示,光滑绝缘细杆AB,水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方,小球的电荷量为Q,可视为点电荷.a、b是水平细杆上的两点,且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上.一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上,由a点静止释放,在小圆环由a点运动到b点的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.小圆环所受库仑力的大小先增大后减小
B.小圆环的加速度先增大后减小
C.小圆环的动能先增大后减小
D.小圆环与负电荷组成的系统电势能先增大后减小

答案
A、小圆环沿光滑直杆运动,两者间距先减小后增大,由库仑定律F=k
可知,库仑力先增大后减小.故A正确;Q1Q2 r2
B、小圆环沿光滑直杆运动,两者间距先减小后增大,由库仑定律可知,库仑力先增大后减小.而库仑力沿杆方向的分力提供合力,虽然库仑力先大后小,但其分力却是先变小后变大,则加速度也是先减小后增大.故B错误;
C、小圆环沿光滑直杆运动,库仑力与速度方向的夹角先小于90°后大于90°,则库仑力先做正功后做负功.所以小圆环的动能先增大后减小.故C正确;
D、小圆环沿光滑直杆运动,库仑力与速度方向的夹角先小于90°后大于90°,则库仑力先做正功后做负功.由于只有库仑力做功,所以小圆环的动能先增大后减小,则小圆环与负电荷组成的系统电势能先减小后增大.故D正确;
故选:AC