一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)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(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,并可沿環(huán)無摩擦滑動,已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零,由此可知( 。
①.小球所受重力與電場力大小相等
②.小球在b點(diǎn)時的機(jī)械能最小
③.小球在d點(diǎn)時的電勢能最大
④.小球在c點(diǎn)時的動能最大.
分析:由題,小球自a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零,由動能定理可求出重力與電場力的關(guān)系,并且可知小球帶負(fù)電,電場力做負(fù)功.分別分析小球從a到b、d、c時,電場力做功情況,可判斷機(jī)械能、電勢能的大小,由重力和電場力做的總功情況可分析動能的大。
解答:解:①小球a→b→c→d的過程中,由動能定理得:mgR-FR=0,得,電場力F=mg,并可知,小球帶負(fù)電.故①正確.
②小球從a→b→c→d的過程中,a→b過程中,電場力做正功,而且最大,則小球b點(diǎn)的機(jī)械能最大.故②錯誤.
③a→d過程中,電場力做負(fù)功,而且最大,則小球d點(diǎn)的電勢能最大.故③正確.
④小球從a→c過程中,到達(dá)bc中點(diǎn)時,電場力和重力的合力所做的總功最大,所以小球到達(dá)bc中點(diǎn)時動能都最大.故④錯誤.
故選D
點(diǎn)評:本題運(yùn)用動能定理分析小球的各種能量的變化,掌握了各種能與功的對應(yīng)關(guān)系,就能正確解答.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)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(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,并可沿環(huán)無摩擦滑動,已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零,由此可知( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?安慶三模)在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)軌道,一質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動,到達(dá)最高點(diǎn)C時的速率vc=
4gR
5
,則下述不正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)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(zhì)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(xiàn)使小球由a點(diǎn)靜止釋放,沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零,由此可知,小球在b點(diǎn)時( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)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(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,并可沿環(huán)無摩擦滑動,已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零,由此可知( 。
A、小球所受重力與電場力大小相等B、小球在b點(diǎn)時的機(jī)械能最小C、小球在d點(diǎn)時的電勢能最大D、小球在c點(diǎn)時的動能最大

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