题目内容
【题目】如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为L的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度为g,电场强度。下列说法正确的是
A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为
B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时的机械能最大
C. 若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能够到达B点
D. 若将小球在A点由静止开始释放,它将做完整的圆周运动。
【答案】BC
【解析】小球所受的电场力为:,所受的合力,故若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为v,由牛顿第二定律得:,解得:,故A错误;若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时,电场力做功最多,所以到B点时的机械能最大,故B正确;小球运动的最小速度为, 若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,小球将不会沿圆周运动,因此小球在竖直方向做竖直上拋,水平方向做匀加速,当竖直上拋合位移为零时,小球刚好运动到B点,故C正确;小球受合力方向与电场方向夹角45°斜向下,故若将小球在A点由静止开始释放,它将沿合力方向做匀加速直线运动,故D错误。所以BC正确,AD错误。
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