Question

如圖所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絕緣細(xì)線拴著帶負(fù)電的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是（ ）

A．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線的拉力一定最大
B．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度一定最大
C．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能一定最小
D．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能一定最大

Answer 1

【答案】分析：分析小球所受重力與電場(chǎng)力的大小關(guān)系：當(dāng)重力大于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大；當(dāng)重力等于于電場(chǎng)力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)重力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最小；根據(jù)電場(chǎng)力做功，分析小球在什么位置機(jī)械能最大．
解答：解：A、B、C小球在電場(chǎng)中受到重力和豎直向上的電場(chǎng)力作用．
當(dāng)重力大于電場(chǎng)力時(shí)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，合力做負(fù)功，速度減小，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大，動(dòng)能最大；
當(dāng)重力等于電場(chǎng)力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，細(xì)線拉力大小保持不變．
當(dāng)重力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度最小；故A、B、C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢(shì)能最小，機(jī)械能最大．故D正確．
故選D
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能，機(jī)械能變化的關(guān)系．以及會(huì)用動(dòng)能定理判斷速度的大小．