Question

如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直．在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球．O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向．已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放．下列判斷正確的是（　�。�

A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/4時(shí)，洛倫茲力最大

B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/2時(shí)，洛倫茲力最大

C．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大

D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小

Answer 1

D

解析
試題分析：由知，洛倫茲力最大的位置是小球速度最大的位置，小球速度最大的位置是合力為零的位置，對(duì)小球受力分析如上圖所示，由圖知小球在d點(diǎn)的合力為零，此時(shí)速度最大，洛倫茲力最大，小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)大于圓周長(zhǎng)的1/4小于圓周長(zhǎng)的1/2，AB錯(cuò)；小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，重力做正功，重力勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，C錯(cuò)；小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增大，由小球在d點(diǎn)速度最大動(dòng)能最大，所以是動(dòng)能先增大后減小，D對(duì)。
考點(diǎn)：受力分析，加速度與速度的關(guān)系，重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生明確小球在合力為零時(shí)速度最大動(dòng)能最大，清楚重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系跟電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系類似。