题目内容
【题目】如图所示,MNPQ为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,ACB为圆弧.一个质量为m、电荷量为﹣q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )
A.小球一定能从B点离开轨道
B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.小球再次到达C点的速度可能为零
D.当小球从B点离开时,上升的高度一定等于H
【答案】B,D
【解析】解:A、由于题中没有给出H与R、E的关系,所以小球不一定能从B点离开轨道,A不符合题意;
B、若重力大小等于电场力,小球在AC部分做匀速圆周运动,B符合题意.
C、若小球到达C点的速度为零,则电场力大于重力,则小球不可能沿半圆轨道运动,所以小球到达C点的速度不可能为零.C不符合题意.
D、由于小球在AB部分电场力做功为零,所以若小球能从B点离开,上升的高度一定等于H,D符合题意;
所以答案是:BD.
【考点精析】掌握匀速圆周运动是解答本题的根本,需要知道匀速圆周运动线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动.
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