Question

一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右場強為E的勻強電場中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動。現使小球由a點靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，由此可知，小球在b點時（   ）

A．加速度為零  B．機械能最大

C．電勢能最大  D．動能最大

Answer 1

B

解析:

  從圖上可以看出小球從a點靜止出發(fā)到d點仍靜止，由動能定理可知：，所以有，所以小球帶負電，所受到的電場力大小為F=mg，方向水平向左。在整個過程中，只有由a到b電場力做了正功，由功能關系可知，在b點機械能最大，選項B對；在b點小球速度要滿足圓周運動的規(guī)律，所以加速度不為零，選項A錯；由b到d電場力做負功，電勢能增加，d點電勢能最大，選項C錯；由于重力和電場力都是恒力，所以這兩個力的合力也為恒力，方向為斜向左下方，與豎直方向成角，由等效法可知，小球應該運動到合力方向的最低點，即bc兩點之間的某一點時其動能最大，選項D錯。