Question

【題目】如圖所示，BD是豎直平面內(nèi)圓上的一條豎直直徑，AC是該圓的另一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向平行于圓周平面。將帶等量負(fù)電荷的相同小球從O點(diǎn)以相同的動(dòng)能射出，射出方向不同時(shí)，小球會(huì)經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn)，在這些所有的點(diǎn)中，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能總是最小。忽略空氣阻力，小球重力不能忽略，則下列說法中正確的是（ ）

A. 可以斷定電場(chǎng)方向由O點(diǎn)指向圓弧AEB上的某一點(diǎn)

B. 到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能和電勢(shì)能之和總是最小

C. 到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球的電勢(shì)能總是最小

D. 到達(dá)圓上的所有小球中，機(jī)械能最小的小球應(yīng)落在圓弧CFD上的某一點(diǎn)

Answer 1

【答案】B

【解析】在這個(gè)電場(chǎng)中，小球受到兩個(gè)力影響：重力和電場(chǎng)力．在A點(diǎn)動(dòng)能最小，那說明速度最小了，說明OA方向發(fā)射的小球克服合力做功最大，也就是說在這個(gè)電場(chǎng)跟重力場(chǎng)中，合力方向是OC，對(duì)O點(diǎn)小球受力分析，重力豎直向下，合力方向指向OC，受力方向指向?yàn)?/span>OB與OC之間，即電場(chǎng)方向應(yīng)該是由O指向AD弧方向，故A錯(cuò)誤；由于只有重力和電場(chǎng)力做功，故任何點(diǎn)的小球，動(dòng)能+重力勢(shì)能+電勢(shì)能=定值； 明顯B點(diǎn)的重力勢(shì)能最大，那么肯定B點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和最小，故B正確；因電場(chǎng)方向是由O指向AD弧方向，故C點(diǎn)不是電勢(shì)最高的位置，小球在C點(diǎn)的電勢(shì)能不是最小的，故C錯(cuò)誤；機(jī)械能（重力勢(shì)能+動(dòng)能）最小，那么肯定就是電勢(shì)能最大的地方，帶負(fù)電荷的小球，沿著電場(chǎng)線方向，應(yīng)該在弧線AD（劣弧）之間，故D錯(cuò)誤；故選B．