题目内容
如图所示,绝缘光滑的半圆轨道位于竖直平面内,并处于竖直向下的匀强电场中,在轨道的上缘有一个质量为m,带电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动.下列说法正确的是( )
A.小球运动过程中机械能守恒 |
B.小球在轨道最低点时速度最大 |
C.小球在最低点对轨道的压力为mg+qE |
D.小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE) |
BD
分析:物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,根据机械能守恒的条件分析物体的受力的情况,即可判断物体是否是机械能守恒.
小球向下运动的过程中,不仅是重力做功,还有电场力做功,由功和能的关系,可以判断速度的变化,小球做的是圆周运动,由向心力的公式可以分析球与轨道的作用力.
解答:解:A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,小球在运动的过程中还有电场力对求做功,所以机械能不守恒,故A错误.
B、小球向下运动到轨道最低点的过程中,重力和电场力对小球都做正功,根据动能定理可以知道,小球在轨道最低点时速度最大,所以B正确.
C、对小球由动能定理可得,(mg+qE)R=mV2,在最低点时,由向心力的公式可得,N-mg-qE=m,联立以上两个方程可得N=3(mg+qE),由牛顿第三定律可知,小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE),所以C错误.
D、根据C的分析,可知D正确.
故选BD.
小球向下运动的过程中,不仅是重力做功,还有电场力做功,由功和能的关系,可以判断速度的变化,小球做的是圆周运动,由向心力的公式可以分析球与轨道的作用力.
解答:解:A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,小球在运动的过程中还有电场力对求做功,所以机械能不守恒,故A错误.
B、小球向下运动到轨道最低点的过程中,重力和电场力对小球都做正功,根据动能定理可以知道,小球在轨道最低点时速度最大,所以B正确.
C、对小球由动能定理可得,(mg+qE)R=mV2,在最低点时,由向心力的公式可得,N-mg-qE=m,联立以上两个方程可得N=3(mg+qE),由牛顿第三定律可知,小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE),所以C错误.
D、根据C的分析,可知D正确.
故选BD.
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