一个带电量为-q,质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动.现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,若

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电场、电场力/2022-11-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一个带电量为-q,质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动,现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球,则(   )
A.小球能过B点,且小球在B点时的动能最大
B.小球不可能过B
C.小球能过B点,且在B点与轨道之间压力不为0
D.小球在运动过程中,机械能一定不守恒

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

A、加上电场后,根据动能定得:mv2/2=(mg-Eq)h所以当h取最大值时,小球动能最大,即小球运动到最低点时,动能最大,故A错误;

B、没有电场时,最高点速度设为v,则 mg=mv2/R,又根据机械能守恒定律mg(h-2R)=mv2/R解得h=5R/2加上电场时,恰好过最高点需要的速度设为v′, 则mg-qE=mv'2/R,则而由动能定理,

mg(h-2R)-qE(h-2R)=mv′2/2说明小球仍恰好能过B点,故B错误;

C、由上,小球仍恰好过最高点,球与轨道间无作用力.故C错误;
D、小球运动过程中,除重力做功外,还有电场力做功,所以机械能不守恒,故D正确。
故选D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个带电量为-q,质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动.现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,若…”主要考查了你对  【电场、电场力】  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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