Question

12．一半徑為R的絕緣光滑的圓環(huán)豎直放置在水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動(dòng)，已知小球從a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，由此可知（　　）

• A． 小球在c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
• B． 小球在b、c點(diǎn)間某位置獲得最大動(dòng)能
• C． 小球在d點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大
• D． 小球在b點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大

Answer 1

分析 小球由a點(diǎn)釋放，受到重力、電場(chǎng)力和環(huán)的彈力作用，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系得到電勢(shì)能的變化情況，根據(jù)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化情況，由向心加速度公式a_n=$\frac{{v}^{2}}{r}$分析向心加速度，根據(jù)除重力外其余力做功判斷機(jī)械能的變化情況．

解答 解：A、由題，小球從a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，可知小球帶負(fù)電，當(dāng)小球的速度最大上，小球位于等效最低點(diǎn)處，該處一定位于c與b之間．故A錯(cuò)誤，B正確；
C、小球帶負(fù)電，所以在電勢(shì)最低的點(diǎn)d，小球的電勢(shì)能最大．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 該題屬于等效場(chǎng)中豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，解答本題關(guān)鍵是對(duì)小球受力分析后，正確判斷出等效最低點(diǎn)，然后能夠靈活地運(yùn)用功能關(guān)系列式分析求解．