Question

如圖所示，在豎直向下場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中，有一光滑絕緣半圓環(huán)在其上端一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動，則（　�。�

A．小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒

B．小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大

C．在最低點(diǎn)時(shí)球?qū)Νh(huán)的壓力為（mg+Eq）

D．在最低點(diǎn)時(shí)求對環(huán)的壓力為3（mg+Eq）

Answer 1

分析：小球運(yùn)動過程中電場力做功，機(jī)械能不守恒．根據(jù)動能定理知小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大．根據(jù)動能定理求出小球經(jīng)過在最低點(diǎn)時(shí)的速度，由牛頓第二定律求出環(huán)對球的支持力，得到球?qū)Νh(huán)的壓力．

解答：解：
A、小球運(yùn)動過程中電場力做功，機(jī)械能不守恒．故A錯(cuò)誤．
B、小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，合力做正功，則根據(jù)動能定理得知，動能增加，速率增大，所以小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大．故B正確．
C、D小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理得：（mg+qE）R=

1

2

mv2 
又由N-mg-qE=

mv2

R

，聯(lián)立解得N=3（mg+qE）．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：BD

點(diǎn)評：本題是帶電體在勻強(qiáng)電場中做圓周運(yùn)動的問題，由動能定理和牛頓運(yùn)動定律結(jié)合求解是常用的思路．