Question

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)電場中，場強(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)以相同的動能射出，射出方向不同時，小球會經(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)時小球的動量總是最小．忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是（　　）

A、可以斷定電場方向由O點(diǎn)指向圓弧AEB上的某一點(diǎn)

B、若忽略小球的重力，其它條件不變，則電場強(qiáng)度的方向一定由C點(diǎn)沿直徑指向A點(diǎn)

C、到達(dá)B點(diǎn)時小球的動能和電勢能之和總是最小

D、到達(dá)C點(diǎn)時小球的電勢能和重力勢能之和總是最小?

Answer 1

分析：小球運(yùn)動過程中受到重力和電場力，根據(jù)動量最大點(diǎn)判斷出合力方向，運(yùn)用平行四邊形定則得到電場力方向；最后根據(jù)功能關(guān)系列式分析．

解答：解：A、首先明確一點(diǎn)，在這個電場中，小球受到兩個力影響：1．重力，2．電場力．在A點(diǎn)動量最小，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，也就是說在這個電場跟重力場中，合力方向是OC，對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)镺B與OC之間，即電場方向應(yīng)該是由O指向AD弧方向，故A錯誤；
B、由A選項(xiàng)分析可知，電場線的方向與AC共線，由于忽略小球的重力，其它條件不變，則負(fù)電荷做負(fù)功，因此電場強(qiáng)度的方向一定由C點(diǎn)沿直徑指向A點(diǎn)，故B正確；
C、由于只有重力和電場力做功，故任何點(diǎn)的小球，動能+重力勢能+電勢能=定值； 明顯B點(diǎn)的重力勢能最大，那么肯定B點(diǎn)的動能與電力勢能之和最小了，故C正確；
D、動能+重力勢能+電勢能=定值，故電勢能和重力勢能之和最小的話，那么肯定是動能最大了，很明顯，從O到C合力做功最多，故C點(diǎn)動能最大，故正確；
故選BCD．

點(diǎn)評：本題是帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動問題，關(guān)鍵找出合力方向，然后根據(jù)功能關(guān)系列式判斷，難題．