Question

如圖所示，方向豎直向下的勻強電場中，一個帶負電的小球被絕緣細繩拴著在豎直平面內做圓周運動．則（　　）

• A、小球不可能做勻速圓周運動
• B、小球運動到最高點繩子的拉力一定最小
• C、當小球運動到最高點時電勢能最大
• D、小球在運動過程中，機械能一定不守恒

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a時，線的張力一定最小，到達最低點b時，小球的速度最大；
當重力等于電場力時，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a時，線的張力一定最大，到達最低點b時，小球的速度最小；由于電場力做功，小球的機械能一定不守恒．

解答：解：A、當帶負電的小球受到的電場力與重力平衡時，由繩子拉力提供向心力，做勻速圓周運動，故A錯誤；
B、小球在電場中受到重力和向上的電場力．
  當重力大于電場力時，小球運動到最高點a時，線的張力一定最小，到達最低點b時，小球的速度最大；
  當重力等于電場力時，小球做勻速圓周運動，速度大小不變．
  當重力小于電場力時，小球運動到最高點a時，線的張力一定最大，到達最低點b時，小球的速度最��；故B錯誤；
C、當小球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A，小球的電勢能最�。�故C錯誤；
D、由于電場力做功，小球的機械能一定不守恒．故D正確．
故選：D．

點評：本題中題設條件不明，要考慮各種可能的情況進行討論，分三種情況分析小球的受力情況和運動情況．