Question

如圖所示，細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球，球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（　　）

A．小球可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小

C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球的線速度一定最大

D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能一定最大

Answer 1

分析：小球受到的電場(chǎng)力方向豎直向上，其大小可能等于重力、可能小于重力，也可能大于重力，分三種情況分析小球的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)電場(chǎng)力和重力的合力做功正負(fù)，判斷小球在什么位置速度最大，并確定什么位置繩的張力最小．

解答：解：
A、小球受到的電場(chǎng)力方向豎直向上，當(dāng)電場(chǎng)力與重力大小相等時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．故A正確．
B、C若電場(chǎng)力大于重力，小球在最高點(diǎn)速度最大，繩的張力最大；若電場(chǎng)力小于重力，小球在最低點(diǎn)速度最大，繩的張力最大；若電場(chǎng)力與重力大小相等時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩的張力大小處處相等．所以小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力不一定最小，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球的線速度不一定最大．故BC均錯(cuò)誤．
D、小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，小球的電勢(shì)能增大，所以小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能一定最大．故D正確．
故選AD

點(diǎn)評(píng)：本題要分情況討論，小球速度最大、繩的張力最大位置常常稱為物理的最高點(diǎn)，與地理的最高點(diǎn)不一定重合．