Question

如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（ ）

A．小球可能做匀速圆周运动
B．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小
C．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大
D．小球运动到最低点时，电势能一定最大

Answer 1

【答案】分析：小球受到的电场力方向竖直向上，其大小可能等于重力、可能小于重力，也可能大于重力，分三种情况分析小球的运动情况．根据电场力和重力的合力做功正负，判断小球在什么位置速度最大，并确定什么位置绳的张力最小．
解答：解：
A、小球受到的电场力方向竖直向上，当电场力与重力大小相等时，小球做匀速圆周运动．故A正确．
B、C若电场力大于重力，小球在最高点速度最大，绳的张力最大；若电场力小于重力，小球在最低点速度最大，绳的张力最大；若电场力与重力大小相等时，小球做匀速圆周运动，绳的张力大小处处相等．所以小球运动到最高点时绳的张力不一定最小，小球运动到最低点时，球的线速度不一定最大．故BC均错误．
D、小球从最高点运动到最低点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，所以小球运动到最低点时，电势能一定最大．故D正确．
故选AD
点评：本题要分情况讨论，小球速度最大、绳的张力最大位置常常称为物理的最高点，与地理的最高点不一定重合．