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精英家教网如图所示,一光滑绝缘圆环竖直放在水平向左的匀强电场E中,环上套一质量为m,带正电q的小球,qE<mg,AC是环在水平方向的直径,BD是环在竖直方向的直径,把小球从A点由静止释放,则(  )
A、小球速度最大的位置在B点B、小球对机械能最大的位置在BC间某处C、小球所能达到的最高点在CD间某处D、小球所能达到的最高点在D点
分析:电荷从A到C电场力一直做正功,而重力做功之和为零,故小球动能增大,速度一直增大,过C点之后,重力和电场力都做负功,小球动能减小,速度减小.
除了重力之外的其他力做正功机械能增加,由电场力做功可得机械能的最大位置.
由于电场力小于重力,可知小球到达不了D点.
解答:解:A、电荷从A到C电场力一直做正功,而重力做功为零,故小球动能增大,速度一直增大,过C点之后,重力和电场力都做负功,小球动能减小,速度减小,故速度最大的位置在C点,故A错误.
B、除了重力之外的其他力做正功机械能增加,由于从A到C电场力一直做正,而之后电场力做负功,故在C点机械能最大,故B错误.
CD、由于电场力小于重力,从A到停止,由动能定理可得:qEd-mgh=0-0,由于qE<mg,故应有d>h,由图可知停止位置应在CD之间,故C正确,D错误.
故选:C.
点评:本题重点在于对做功的分析,其中重点知识为:除了重力之外的其他力做正功机械能增加;动能定理的应用.
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