Question

如圖所示，在方向豎直向下的勻強電場中，用絕緣細線拴著帶負電的小球（視為質點）在豎直平面內繞O點做圓周運動，則下列判斷正確的是（　　）

A．小球運動到最低點時，細線的拉力一定最大

B．小球運動到最低點時，小球的速度一定最大

C．小球運動到最低點時，小球的電勢能一定最大

D．小球運動到最低點時，小球的機械能一定最大

Answer 1

分析：分析小球所受重力與電場力的大小關系：當重力大于電場力時，小球運動到最高點時，線的張力一定最小，到達最低點時，小球的速度最大；當重力等于于電場力時，小球做勻速圓周運動．當重力小于電場力時，小球運動到最高點時，線的張力一定最大，到達最低點時，小球的速度最小；根據電場力做功，分析小球在什么位置機械能最大．

解答：解：A、B、小球在電場中受到重力和豎直向上的電場力作用．
當重力大于電場力時，小球從最低點到最高點時，合力做負功，速度減小，則小球運動到最高點時，線的張力一定最小，到達最低點時，小球的速度最大，動能最大；
當重力等于電場力時，小球做勻速圓周運動，速度大小不變，細線拉力大小保持不變．
當重力小于電場力時，小球運動到最高點時，線的張力一定最大，到達最低點時，小球的速度最小；故A、B錯誤．
C、D、當小球從最低點到最高點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，小球運動到最高點時，小球的電勢能最小，機械能最大．故C正確，D錯誤．
故選C

點評：解決本題的關鍵掌握電場力做功與電勢能，機械能變化的關系．以及會用動能定理判斷速度的大小．