Question

如圖10所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，AC為圓�。�一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電小球，從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放，并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道．不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是(??? )

A．小球一定能從B點(diǎn)離開軌道

B．小球到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零

C．若Eq=mg，且H大于R時(shí)，小球能從B點(diǎn)離開且上升的高度為

D．小球在AC部分不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：小球釋放后到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理可知：，如果Eq =mg，則小球可沿著AC做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)后，再做減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可知若R>H，則不可能從B點(diǎn)飛出，若R<H，則可以從B點(diǎn)飛出；若Eq<mg，則小球沿著AC做加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可知小球可以從B點(diǎn)飛出，故選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；若小球到達(dá)C點(diǎn)的速度為零，則電場(chǎng)力大于重力，則小球不可能沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)，所以小球到達(dá)C點(diǎn)的速度不可能為零故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若Eq=mg，且H大于R時(shí)，則小球沿AC圓弧加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)離開B點(diǎn)的高度為h，由動(dòng)能定理可知：，解得：，故選項(xiàng)C正確．

考點(diǎn)：本題考查了帶電小球在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合運(yùn)用了動(dòng)能定理、牛頓第二定律等知識(shí)，綜合性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高．