Question

13．如圖所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶負(fù)電的小球被絕緣細(xì)繩拴著在豎直平 面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．則（　�。�

• A． 小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
• B． 小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)繩子的拉力一定最小
• C． 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小
• D． 小球在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能一定不守恒

Answer 1

分析 分析小球所受重力與電場(chǎng)力的大小關(guān)系：當(dāng)重力大于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大；
當(dāng)重力等于電場(chǎng)力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)重力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最��；由于電場(chǎng)力做功，小球的機(jī)械能一定不守恒．

解答 解：A、當(dāng)帶負(fù)電的小球受到的電場(chǎng)力與重力平衡時(shí)，由繩子拉力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、小球在電場(chǎng)中受到重力和向上的電場(chǎng)力．  當(dāng)重力大于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大；
  當(dāng)重力等于電場(chǎng)力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變．
  當(dāng)重力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最��；故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)小球最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí)，小球的電勢(shì)能最�。�故C正確；
D、由于電場(chǎng)力做功，小球的機(jī)械能一定不守恒．故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要注意由于本題中題設(shè)條件不明，要考慮各種可能的情況進(jìn)行討論，分三種情況分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況．