Question

內(nèi)壁光滑的絕緣材料制成圓軌道固定在傾角為θ的斜面上，與斜面的交點(diǎn)是A，直徑AB垂直于斜面，直徑CD和MN分別在水平和豎直方向上．它們處在水平方向的勻強(qiáng)電場中．質(zhì)量為m、電荷量為q的小球（可視為點(diǎn)電荷）剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點(diǎn)．現(xiàn)對在A點(diǎn)的該點(diǎn)電荷施加一沿圓環(huán)切線方向的瞬時(shí)初速度v，使其恰能繞圓環(huán)完成圓周運(yùn)動(dòng)．下列對該點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的分析，正確的是（　　）

• A、小球一定帶正電
• B、小球在做圓周運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
• C、小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
• D、小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

Answer 1

分析：小球原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析電場力方向，即可判斷小球的電性；找到等效最高點(diǎn)位置，此位置的動(dòng)能最小；電場力做功引起機(jī)械能的變化，電場力做負(fù)功最大時(shí)，機(jī)械能減小最大．

解答：解：A、小球原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析受力可知，小球所受的電場力方向向左，與電場強(qiáng)度方向相反，所以小球帶負(fù)電．故A錯(cuò)誤；
B、小球在運(yùn)動(dòng)的過程中電場力做功，所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能不守恒．故B錯(cuò)誤；
C、D、球靜止時(shí)，受到重力、電場力和軌道的支持力作用，由平衡條件得知，重力與電場力的合力方向與支持力方向相反，與斜面垂直向下，則小球從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，此合力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要掌握動(dòng)能定理和功能關(guān)系，在正確分析受力情況的基礎(chǔ)上，運(yùn)用功能關(guān)系進(jìn)行分析．