Question

如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個(gè)帶負(fù)電的小球，讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場中繞O點(diǎn)做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，a、b兩點(diǎn)分別是圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，則（　�。�

A．小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，線中的張力最小

B．小球經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，電勢能最小

C．小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)，電勢能最小

D．小球經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最小

Answer 1

分析：分析小球所受重力與電場力的大小關(guān)系：當(dāng)重力大于電場力時(shí)，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大；當(dāng)重力等于于電場力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動．當(dāng)重力小于電場力時(shí)，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最�。桓鶕�(jù)電場力做功判斷電勢能的高低．根據(jù)除重力以外其它力做功判斷機(jī)械能的大�。�

解答：解：A、當(dāng)電場力大于重力，小球運(yùn)動到a點(diǎn)時(shí)，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律知，拉力最大．故A錯(cuò)誤．
B、小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增加．所以小球過b點(diǎn)時(shí)，電勢能最大．故B錯(cuò)誤．
C、從a到b，電勢能增加，所以a點(diǎn)電勢能最�。�故C正確．
D、從a到b，除重力以外，電場力做負(fù)功，機(jī)械能減小，所以b點(diǎn)機(jī)械能最�。�故D正確．
故選CD．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵要討論重力和電場力的大小關(guān)系，從而確定在豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動的等效最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．以及知道電場力做正功，電勢能減小，電場力做負(fù)功，電勢能增加．知道除重力以外其它力做的功等于機(jī)械能的增量．