题目内容
3．
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（ ）| A． | 小球的d点时的加速度为零 | |
| B． | 小球在b点时机械能最大 | |
| C． | 小球在c点时机械能最小，电势能最大 | |
| D． | 小球在bc之间某点动能最大 |
分析 小球由a点释放，受到重力、电场力和环的弹力作用，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况，根据动能定理判断动能的变化情况，根据除重力外其余力做功判断机械能的变化情况．
解答 解：A、根据动能定理，从a到d过程，有：
mg•R-qE•R=0
解得：
qE=mg；
D点时受重力和电场力，二力的合力不为零；故加速度不为零；故A错误；
B、根据功能关系，除重力外其余力做功等于机械能的增加量；小球受到重力、电场力和环的弹力作用，弹力沿径向，速度沿着切向，故弹力一直不做功，除重力外只有电场力做功，由于电场力水平向左，故运动到b点时，电场力做的功最多，机械能增量最大，故b点的机械能最大；故B正确；
C、根据功能关系，电场力做负功，电势能增加；电场力向左，故运动到d点时克服电场力做的功最多，电势能增加的最多，故C错误；
D、重力场和电场的复合场中的最低点在bc段圆弧的中点处，小球运动此处时动能最大；故D正确；
故选：BD
点评 本题考查带电粒子在电场中的运动，解题的关键是对小球受力分析后，能够灵活地运用功能关系列式分析求解．
练习册系列答案
相关题目
11．如图甲是验证动能定理的装置（已平衡摩擦力）刻度尺，图乙是滑块做匀加速直线运动的纸带．测量数据已用字母表示在图中，滑块质量M，小沙桶质量m（其中M＞＞m），打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．则如果选滑块为研究对象，本实验最终要验证的数学表达式为 （ ）
| A． | mgxAB=$\frac{M}{8{T}^{2}}$（xB2-xA2） | B． | mgxAB=$\frac{M+m}{8{T}^{2}}$（xB2-xA2） | ||
| C． | mgxAB=$\frac{M}{4{T}^{2}}$（xB2-xA2） | D． | mgxAB=$\frac{M+m}{4{T}^{2}}$（xB2-xA2） |
18．如图（a）所示，物体静止在水平地面上，受到水平拉力F的作用，F与时间t的变化关系如图（b）所示．设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1～t3时间内（ ）
| A． | t2时刻物体的加速度最小 | B． | t2时刻摩擦力的功率最大 | ||
| C． | t3时刻物体的动能最大 | D． | t3时刻物体开始反向运动 |
如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一质量不计的绝缘木板长3m，下表面光滑，上表面粗糙．其上放有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1=4×10-3 kg，乙的质量为m2=2×10-3 kg，甲带正电其电荷量q1为4×10-5 C，乙带负电其电荷量q2为2×10-5 C．甲乙两滑块和木板间的动摩擦因数均为0.1．开始时甲、乙两滑块距木板左、右边缘均为1m，现突然在整个装置周围加上空间足够大的、方向水平向右的匀强电场，不计滑块间的库仑力，试求：
如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向．在O点正上方距盘面高为h=1.25m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水．则：（取g=10m/s2）