Question

如圖所示，將一個(gè)光滑、絕緣的擋板ABCD固定在光滑、絕緣的水平面上，AB段為直線形擋板，BCD段是半徑為R的圓弧形擋板，擋板處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓直徑MN平行．現(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)量為m的小球從擋板內(nèi)側(cè)的A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)后拋出，下列判斷正確的是（　�。�

A．小球帶正電或帶負(fù)電均可完成上述運(yùn)動(dòng)過程

B．小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

C．小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，擋板對(duì)小球的彈力不可能為零

D．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，擋板對(duì)小球的彈力一定不為零

Answer 1

分析：小球從A點(diǎn)靜止釋放，必須帶正電才能完成以后的運(yùn)動(dòng)；小球在復(fù)合場(chǎng)受重力和電場(chǎng)力，所以小球運(yùn)動(dòng)到合力方向上時(shí)動(dòng)能最大；小球恰能從D點(diǎn)通過，知在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為零，靠電場(chǎng)力提供向心力，所以在C點(diǎn)時(shí)擋板對(duì)小球的彈力一定不為零．

解答：解：A、小球從A點(diǎn)靜止釋放，必須帶正電才能完成以后的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、小球在復(fù)合場(chǎng)受重力和電場(chǎng)力，所以小球運(yùn)動(dòng)到合力方向，即CN之間的某一點(diǎn)上時(shí)動(dòng)能最大，故B錯(cuò)誤；
C、小球恰能從D點(diǎn)通過，知在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為零，靠電場(chǎng)力提供向心力，故C錯(cuò)誤；
D、小球恰能從D點(diǎn)通過，知在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為零，所以小球在C點(diǎn)時(shí)擋板對(duì)小球的彈力一定不為零，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，關(guān)鍵理清圓周運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)，求出臨界速度的大小．