Question

如圖所示，絕緣光滑半圓軌道放在豎直向下的勻強電場中，場強為E，在與環心等高處放有一質量為m，電荷量為＋q的小球，由靜止開始沿軌道運動，下列說法正確的是   （   ）

A．小球在運動過程中機械能守恒

B．小球經過最低點時機械能最大

C．小球經過環的最低點時對軌道壓力為3(mg＋qE)

D．小球經過環的最低點時對軌道壓力為3(mg－qE)

Answer 1

BC

試題分析: 物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，小球在運動的過程中還有電場力對求做功，所以機械能不守恒，故A錯誤；小球向下運動到軌道最低點的過程中，電場力對小球都做正功，電勢能轉化為機械能，根據功能關系可以知道，小球在軌道最低點時機械能最大，所以B正確；對小球由動能定理可得，（mg+qE）R=在最低點時，由向心力的公式可得，N-mg-qE=聯立以上兩個方程可得N=3（mg+qE），由牛頓第三定律可知，小球在最低點對軌道的壓力為3（mg+qE），所以C正確，D錯誤。