题目内容

(思维拓展)如图所示,内壁光滑的绝缘材料制成圆轨道固定在倾角为=37°的斜面上,与斜面的交点是A,直径AB垂直于斜面,直径CDMN分别在水平和竖直方向上.它们处在水平方向的匀强电场中.质量为m、电荷量为q的小球(可视为点电荷)刚好能静止于圆轨道内的A点.现给在A点的该小球一沿圆环切线方向的瞬时速度,使其恰能绕圆环完成圆周运动.下列对该小球运动的分析中正确的是

A.

小球一定带负电

B.

小球运动到B点时动能最小

C.

小球运动到M点时动能最小

D.

小球运动到D点时机械能最小

答案:ABD
解析:

小球能静止于A点,说明小球在A点所受的合力为零,电场力一定与场强方向相反,小球带负电,A正确;小球所受的重力和电场力的合力F是不变的,方向沿AB直径指向A,小球从A运动到B的过程中F做负功,动能减小,所以小球运动到B点时动能最小,C错误,B正确;在圆环上,D点的电势最高,小球在D点的电势能最大,由能量守恒定律可得,小球运动到D点时机械能最小,D正确.


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