Question

如圖所示，在水平方向的勻強電場中，絕緣細線的一端固定在O點，另一端系一帶正電的小球在豎直平面內做圓周運動，小球所受的電場力大小等于重力大小，比較a、b、c、d這四點，小球：（　　）

A、在最高點a處動能較其他三點都小

B、在最低點c處重力勢能最小

C、在水平直徑右端b處機械能最大

D、在水平直徑左端d處總能量最大

Answer 1

分析：掌握重力做功與重力勢能變化的關系，掌握合外力做功與動能變化的關系，除重力和彈力外其它力做功與機械能變化的關系．

解答：解：由題意知，小球受電場力和重力大小相等，方向水平向右，則小球所受電場力和重力的合力如圖所示
合力與水平方向成45°角偏右下方．
A、如圖小球所受合力方向可知，小球從a到向e點運動時，合力對小球做負功，小球動能將減小，故a點不是小球動能最小的點（最小的點在e點），故A錯誤；
B、根據重力勢能的表達式E_p=mgh知重力勢能的大小與mgh有關，在圖中C點位置最低故重力勢能最小，故B正確；
C、小球在運動過程中能量守恒，小球能量E=E_P電+E_P重，根據能量守恒小球機械能最大時則其電勢能最小，因為電場強度水平向右，故在b點時小球電場勢能最小，則其機械能最大，故C正確；
D、小球在d處時電勢能最大，機械能最小在小球運動過程中小球的總能量保持不變，故D錯誤．
故選BC

點評：掌握合外力做功與動能的關系、電場力做功與電勢能變化關系、能量守恒定律是解決本題的關鍵．