Question

如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球所受的電場(chǎng)力大小等于重力大小，比較a、b、c、d這四點(diǎn)，小球：（　�。�

A、在最高點(diǎn)a處動(dòng)能較其他三點(diǎn)都小

B、在最低點(diǎn)c處重力勢(shì)能最小

C、在水平直徑右端b處機(jī)械能最大

D、在水平直徑左端d處總能量最大

Answer 1

分析：掌握重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，掌握合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，除重力和彈力外其它力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系．

解答：解：由題意知，小球受電場(chǎng)力和重力大小相等，方向水平向右，則小球所受電場(chǎng)力和重力的合力如圖所示
合力與水平方向成45°角偏右下方．
A、如圖小球所受合力方向可知，小球從a到向e點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力對(duì)小球做負(fù)功，小球動(dòng)能將減小，故a點(diǎn)不是小球動(dòng)能最小的點(diǎn)（最小的點(diǎn)在e點(diǎn)），故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)重力勢(shì)能的表達(dá)式E_p=mgh知重力勢(shì)能的大小與mgh有關(guān)，在圖中C點(diǎn)位置最低故重力勢(shì)能最小，故B正確；
C、小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量守恒，小球能量E=E_P電+E_P重，根據(jù)能量守恒小球機(jī)械能最大時(shí)則其電勢(shì)能最小，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度水平向右，故在b點(diǎn)時(shí)小球電場(chǎng)勢(shì)能最小，則其機(jī)械能最大，故C正確；
D、小球在d處時(shí)電勢(shì)能最大，機(jī)械能最小在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的總能量保持不變，故D錯(cuò)誤．
故選BC

點(diǎn)評(píng)：掌握合外力做功與動(dòng)能的關(guān)系、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系、能量守恒定律是解決本題的關(guān)鍵．