Question

如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，圓軌道半徑為R，AB為圓水平直徑的兩個端點，AC為

1

4

圓弧．一個質量為m電荷量為-q的帶電小球，從A點正上方高為H處由靜止釋放，并從A點沿切線進入半圓軌道．不計空氣阻力及一切能量損失，關于帶電粒子的運動情況，下列說法正確的是（　　）

A、小球一定能從B點離開軌道

B、小球在AC部分可能做勻速圓周運動

C、若小球能從B點離開，上升的高度一定小于H

D、小球到達C點的速度可能為零

Answer 1

分析：當小球的重力與電場力平衡，小球進入軌道，靠彈力提供向心力，做勻速圓周運動．根據動能定律判斷上升的高度與H的關系．．通過假設法判斷小球到達C點的速度能否為零，若能為零，根據動能定理知，電場力做功做功等于重力做功，則電場力大于重力，無法做圓周運動．

解答：解：A、由于題中沒有給出H與R、E的關系，所以小球不一定能從B點離開軌道，故A錯誤；
B、若重力大小等于電場力，小球在AC部分做勻速圓周運動，故B正確．
C、由于小球在AC部分運動時電場力做負功，所以若小球能從B點離開，上升的高度一定小于H，故C正確；
D、若小球到達C點的速度為零，則電場力大于重力，則小球不可能沿半圓軌道運動，所以小球到達C點的速度不可能為零．故D錯誤．
故選BC．

點評：本題考查了帶電小球在電場和重力場中的運動，綜合運用了動能定理、牛頓第二定律等知識，綜合性強，對學生的能力要求較高．