如图所示,在水平方向的匀强电场中,绝缘细线的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小,比较a、b、c、d这四点,

◎ 题目

如图所示,在水平方向的匀强电场中,绝缘细线的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小,比较a、b、c、d这四点,小球:(  )
A.在最高点a处动能较其他三点都小
B.在最低点c处重力势能最小
C.在水平直径右端b处机械能最大
D.在水平直径左端d处总能量最大
魔方格

◎ 答案


魔方格
由题意知,小球受电场力和重力大小相等,方向水平向右,则小球所受电场力和重力的合力如图所示
合力与水平方向成45°角偏右下方.
A、如图小球所受合力方向可知,小球从a到向e点运动时,合力对小球做负功,小球动能将减小,故a点不是小球动能最小的点(最小的点在e点),故A错误;
B、根据重力势能的表达式Ep=mgh知重力势能的大小与mgh有关,在图中C点位置最低故重力势能最小,故B正确;
C、小球在运动过程中能量守恒,小球能量E=EP电+EP重,根据能量守恒小球机械能最大时则其电势能最小,因为电场强度水平向右,故在b点时小球电场势能最小,则其机械能最大,故C正确;
D、小球在d处时电势能最大,机械能最小在小球运动过程中小球的总能量保持不变,故D错误.
故选BC

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在水平方向的匀强电场中,绝缘细线的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小,比较a、b、c、d这四点,…”主要考查了你对  【电场强度的定义式】,【电势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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