Question

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)圓，BD是其豎直直徑，AC是其另一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向平行于圓周所在平面。帶等量負(fù)電荷的相同小球從圓心O以相同的初動(dòng)能沿不同方向射出，小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，其中通過(guò)圓周上A點(diǎn)的小球動(dòng)能最小，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．電場(chǎng)方向沿OA方向

B．小球經(jīng)過(guò)圓周上的不同點(diǎn)時(shí)，過(guò)B點(diǎn)的小球的動(dòng)能和電勢(shì)能之和最小

C．小球經(jīng)過(guò)圓周上的不同點(diǎn)時(shí)，過(guò)C點(diǎn)的小球的電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和最小

D．小球經(jīng)過(guò)圓周上的不同點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最小的小球應(yīng)經(jīng)過(guò)圓弧CND上的某一點(diǎn)

Answer 1

【答案】BC

【解析】

試題分析：首先明確一點(diǎn)，在這個(gè)電場(chǎng)中，小球受到兩個(gè)力影響：1．重力，2．電場(chǎng)力，在A點(diǎn)動(dòng)能最小，那說(shuō)明速度最小了，說(shuō)明OA方向發(fā)射的小球克服合力做功最大，也就是說(shuō)在這個(gè)電場(chǎng)跟重力場(chǎng)中，合力方向是OC，對(duì)O點(diǎn)小球受力分析，重力豎直向下，合力方向指向OC，受力方向指向?yàn)镺B與OC之間，即電場(chǎng)方向應(yīng)該是由O指向AD弧方向，故A錯(cuò)誤；由于只有重力和電場(chǎng)力做功，故任何點(diǎn)的小球，動(dòng)能+重力勢(shì)能+電勢(shì)能=定值； 明顯B點(diǎn)的重力勢(shì)能最大，那么肯定B點(diǎn)的動(dòng)能與電力勢(shì)能之和最小了，故B正確；動(dòng)能+重力勢(shì)能+電勢(shì)能=定值，從O到C合力做功最多，故C點(diǎn)動(dòng)能最大，所以過(guò)C點(diǎn)電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和最小，故C正確；機(jī)械能（重力勢(shì)能+動(dòng)能）最小，那么肯定就是電勢(shì)能最大的地方，負(fù)電荷球沿著電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，所以應(yīng)該在弧線AD（劣弧）之間，故D錯(cuò)誤。