Question

一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动。现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在b点时（   ）

A．加速度为零  B．机械能最大

C．电势能最大  D．动能最大

Answer 1

B

解析:

  从图上可以看出小球从a点静止出发到d点仍静止，由动能定理可知：，所以有，所以小球带负电，所受到的电场力大小为F=mg，方向水平向左。在整个过程中，只有由a到b电场力做了正功，由功能关系可知，在b点机械能最大，选项B对；在b点小球速度要满足圆周运动的规律，所以加速度不为零，选项A错；由b到d电场力做负功，电势能增加，d点电势能最大，选项C错；由于重力和电场力都是恒力，所以这两个力的合力也为恒力，方向为斜向左下方，与竖直方向成角，由等效法可知，小球应该运动到合力方向的最低点，即bc两点之间的某一点时其动能最大，选项D错。