Question

【題目】如圖所示，在豎直平面內有一水平向右的勻強電場，場強E＝1.0×104 N/C。半徑R＝2.0m的光滑絕緣細圓環形軌道豎直放置且固定，有一質量m＝0.4 kg、電荷量q＝＋3.0×10－4 C的帶孔小球穿過細圓環形軌道靜止在位置A，現對小球沿切線方向作用一瞬時速度，使小球恰好能在光滑絕緣細圓環形軌道上做圓周運動，取圓環的最低點為重力勢能和電勢能的零勢能點．已知BC是圓環形軌道的一條水平直徑，g＝10m/s2，sin370＝0.6，cos370＝0.8，下列說法正確的是：

A. 在位置A靜止時圓環對小球的彈力大小為5N

B. 瞬時速度的大小為

C. 瞬時速度的大小為

D. 小球通過B點時的機械能最小

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A. 小球在A點受力平衡，根據共點力平衡得,彈力N=N=5N.故A正確。

B. 設電場力和重力的合力方向與豎直方向的夾角為θ，則tanθ=，即θ=37.在等效最高點，最小速度為零，根據動能定理得,F2R=0，

代入數據解得vA=10m/s.故B錯誤，C正確；

D. 從A到B的過程中，電場力所做的負功最多，則機械能損失最多，可知小球通過B點時的機械能最小。故D正確。

故選：ACD.