Question

在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止时位于A点，此时细线与竖直方向成37°角，如图所示．现对在A点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量I，小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动．下列对小球运动的分析，正确的是（不考虑空气阻力，细线不会缠绕在O点上）（　　）

• A、小球运动到C点时动能最小
• B、小球运动到F点时动能最小
• C、小球运动到Q点时动能最大
• D、小球运动到P点时机械能最小

Answer 1

分析：掌握重力做功与重力势能变化的关系，掌握合外力做功与动能变化的关系，除重力和弹力外其它力做功与机械能变化的关系．

解答：解：由图可知小球受到的电场力的方向向右，与电场线的方向相同，所以小球带正电荷．
A、小球所受合力方向指向OA，小球从A到向F点运动时，合力对小球做负功，小球动能将减小，故F点是小球动能最小的点．故A错误，B正确；
C、小球所受合力方向指向OA，小球从A点开始无论向哪运动，合力对小球做负功，小球动能将减小．所以小球在A点的动能最大．故C错误；
D、小球在运动过程中能量守恒，小球能量E=E_P电+E_P重，根据能量守恒小球机械能最大时则其电势能最小，因为电场强度水平向右，故在P点时小球电场势能最小，则其机械能最大，故D错误；
故选：B

点评：掌握合外力做功与动能的关系、电场力做功与电势能变化关系、能量守恒定律是解决本题的关键．