Question

（2007?連云港三模）如圖所示，光滑、絕緣的半圓形軌道位于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B與圓O在同一水平線上．一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，從A點(diǎn)由靜止釋放后沿軌道下滑，下列說法中正確的是（　　）

A．小球一定能夠到達(dá)與A點(diǎn)同一水平高度的B點(diǎn)

B．由于不知小球所帶電荷的電性，無法確定小球能否到達(dá)B點(diǎn)

C．如果q為負(fù)電荷，小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力有可能為零

D．由于需要向心力，小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力一定比小球所受的重力大

Answer 1

分析：小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中，不僅是重力做功，還有電場(chǎng)力做功，由功和能的關(guān)系判斷是否可以到達(dá)B點(diǎn)，小球做的是圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力的公式可以求得軌道對(duì)球的支持力．由牛頓第三定律得到小球?qū)�軌道的壓力�?/div>

解答：解：A、小球向下運(yùn)動(dòng)的過程中，受重力和電場(chǎng)力作用，從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，重力和電場(chǎng)力做功都為零，所以到達(dá)B點(diǎn)的速度恰好為零，故可以到達(dá)B點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、如果q為負(fù)電荷，在最低點(diǎn)有：FN-mg=m

v2

r

，解得：F_N=mg+m

v2

r

，所以對(duì)軌道的壓力不可能為零，故C錯(cuò)誤；
D、若q為正電荷，在最低點(diǎn)有：FN+mg=m

v2

r

，解得：FN=m

v2

r

-mg，所以F_N可以小于重力，故D錯(cuò)誤
故選A

點(diǎn)評(píng)：小球做的是圓周運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)時(shí)受重力、電場(chǎng)力和軌道對(duì)球的支持力，這三個(gè)力的合力提供向心力，最后根據(jù)牛頓第三定律得的小球在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力．