题目内容
【题目】如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直，在此区域中，有一个竖直的光滑绝缘圆环，，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob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. 当小球运动到c点时，洛伦兹力最大
B. 小球恰好运动一周后回到a点
C. 小球从a点运动到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
【答案】D
【解析】电场力与重力的大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以bc弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”，关于圆心对称的位置就是“最高点”。“最低点”时速度最大，洛伦兹力最大；若从a点静止释放，最高运动到bO连线与圆弧的交点处，AB错误；从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减小，小球从b点运动到c点电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大。所以动能先增后减，选项C错误，D正确；故选D.
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