Question

如圖所示，絕緣光滑半圓軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E，在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m，電荷量為＋q的小球，由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是   （   ）

A．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

B．小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大

C．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3(mg＋qE)

D．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3(mg－qE)

Answer 1

BC

解析試題分析: 物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中還有電場(chǎng)力對(duì)求做功，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；小球向下運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小球都做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，根據(jù)功能關(guān)系可以知道，小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大，所以B正確；對(duì)小球由動(dòng)能定理可得，（mg+qE）R=在最低點(diǎn)時(shí)，由向心力的公式可得，N-mg-qE=聯(lián)立以上兩個(gè)方程可得N=3（mg+qE），由牛頓第三定律可知，小球在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為3（mg+qE），所以C正確，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，向心力，機(jī)械能守恒定律