题目内容

【题目】如图所示,可视为质点的质量为m且所带电量为q的小球,用一绝缘轻质细绳悬挂于O点,绳长为L,现加一水平向右的足够大的匀强电场,电场强度大小为,小球初始位置在最低点,若给小球一个水平向右的初速度,使小球能够在竖直面内做圆周运动,忽略空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A、小球在运动过程中机械能守恒

B、小球在运动过程中机械能不守恒

C、小球在运动过程中的最小速度至少为

D、小球在运动过程中的最大速度至少为

答案BD

【解析】

试题分析:小球在运动过程中电场力对其做功,机械能不守恒.故A错误,B正确;设等效最高点为A点,小球恰好通过A点时,由电场力和重力的合力提供向心力.此时细绳与竖直方向的夹角为,则有 ,在A点时有最小速度,由牛顿第二定律得 v=C错误;从最低点到A点的过程,由动能定理得: ,解得初速度的最大值为,故D正确。

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