- 试题详情及答案解析
- 一个带电量为-q,质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动.现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球,则( )
A.小球能过B点,且小球在B点时的动能最大 |
B.小球不可能过B点 |
C.小球能过B点,且在B点与轨道之间压力不为0 |
D.小球在运动过程中,机械能一定不守恒 |
- 答案:D
- 试题分析:加上电场后,根据动能定得:mv2=(mg−Eq)h,所以当h取最大值时,小球动能最大,即小球运动到最低点时,动能最大,故A错误;没有电场时,最高点速度设为v;则 ; 又根据机械能守恒定律,解得; 加上电场时,恰好过最高点需要的速度设为v′,则,解得 ,而由动能定理,得mg(h-2R)-qE(h-2R)=mv′2,解得 ,说明小球仍恰好能过B点.故B错误;由以上分析可知,小球仍恰好过最高点,球与轨道间无作用力.故C错误;小球运动过程中,除重力做功外,还有电场力做功,所以机械能不守恒,故D正确.故选D.
考点:牛顿定律;动能定理的应用.