题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内有一竖直向下的匀强电场,场强为E,绝缘光滑轨道竖直固定,半径为R,一质量为m,带电量为q(q<0)的小球静止在轨道的最低点,
。现给小球一水平初速度,小球沿轨道做圆周运动动,则( )
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A. 小球从轨道的最低点运动到最高点的过程中电势能一直增加
B. 小球经过圆轨道的最高点时速率最小
C. 小球对轨道的力大小处处相等
D. 小球运动的过程中机械能守恒
【答案】C
【解析】A项:由于小球带负电,所受电场力方向向上,所以小球小球从轨道的最低点运动到最高点的过程中电场力做正功,电势能减小,故A错误;
B项:由于小球所受重力与电场力等大,反向,所以小球做匀速圆周运动,故B错误;
C项:由于小球做匀速圆周运动,由轨道对小球的弹力提供向心力,即
,所以小球对轨道的力大小处处相等,故C正确;
D项:小球运动的过程中,电场力做功,所以机械不守恒,故D错误。
点晴:只有重力或只有弹力做功,系统机械能守恒;电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加。
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