Question

【题目】如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场在该区域中，有一个竖直放置光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向已知小球所受电场力与重力大小相等现将小球从环的顶端a点由静止释放下列判断正确的是

A. 小球不能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动

B. 当小球运动到c点时，洛仑兹力最大

C. 小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大

D. 小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

Answer 1

【答案】AD

【解析】

电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方，由于合力为恒力，故类似与新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”；关于圆心对称的位置即bc弧的中点就是“最低点”，速度最大；再根据竖直平面内圆周运动的相关知识解题即可。

A.由于a、d两端关于等效最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，故A正确；

B.由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，当然这个位置的洛伦兹力最大，故B错误；

C.从a到b电场力做正功，重力也做正功，小球从a点到b点，重力势能减小，电势能减小，故C错误；

D.由于等效最低点在bc之间，小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小，故D正确。

故选AD。