Question

13．如圖所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，一個帶負(fù)電的小球被絕緣細(xì)繩拴著在豎直平 面內(nèi)做圓周運(yùn)動．則（　�。�

• A． 小球不可能做勻速圓周運(yùn)動
• B． 小球運(yùn)動到最高點(diǎn)繩子的拉力一定最小
• C． 當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時電勢能最小
• D． 小球在運(yùn)動過程中，機(jī)械能一定不守恒

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，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時，小球的速度最大；
當(dāng)重力等于電場力時，小球做勻速圓周運(yùn)動．當(dāng)重力小于電場力時，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)b時，小球的速度最小；由于電場力做功，小球的機(jī)械能一定不守恒．

解答 解：A、當(dāng)帶負(fù)電的小球受到的電場力與重力平衡時，由繩子拉力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動，故A錯誤；
B、小球在電場中受到重力和向上的電場力．  當(dāng)重力大于電場力時，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時，小球的速度最大；
  當(dāng)重力等于電場力時，小球做勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變．
  當(dāng)重力小于電場力時，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)a時，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)b時，小球的速度最��；故B錯誤；
C、當(dāng)小球最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小，故小球運(yùn)動到最高點(diǎn)A時，小球的電勢能最小．故C正確；
D、由于電場力做功，小球的機(jī)械能一定不守恒．故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評 本題考查帶電粒子在電場中的運(yùn)動，要注意由于本題中題設(shè)條件不明，要考慮各種可能的情況進(jìn)行討論，分三種情況分析小球的受力情況和運(yùn)動情況．