如图一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O点,另一端系一带电小球,置于水平向右的匀强电场中,现把细线水平拉直,小球...

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问题详情:

如图一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O点,另一端系一带电小球,置于水平向右的匀强电场中,现把细线水平拉直,小球从A点静止释放,经最低点B后,小球摆到C点时速度为0,则

如图一根不可伸长的绝缘细线一端固定于O点,另一端系一带电小球,置于水平向右的匀强电场中,现把细线水平拉直,小球...

A.小球在B点时的速度最大

B.从A到C的过程中小球的电势能一直增大

C.小球从A到C的过程中,机械能先减少后增大

D.小球在B点时的绳子拉力最大

【回答】

B

【解析】

小球受电场力、重力和绳子拉力作用,在复合场中摆动,当重力与电场力的合力与绳子的拉力在同一直线上时,小球处于等效最低点。据对称*可找出等效最低点的位置,从而判断在小球在B点时的速度、小球在B点时的绳子拉力是否最大。据电场力的方向,可得从A到C的过程中电场力做功的正负,判断从A到C的过程中小球的电势能的变化。据功能关系可得小球从A到C的过程中小球机械能的变化。

【详解】

AD:小球受电场力、重力和绳子拉力作用,在复合场中摆动,当重力与电场力的合力与绳子的拉力在同一直线上时,小球处于等效最低点。据对称*可知B点不是等效最低点,则球在B点时的速度不是最大,小球在B点时的绳子拉力不是最大。故AD两项错误。

BC:据小球的摆动情况知,小球所受电场力的方向水平向右,则从A到C的过程中小球所受电场力一直做负功,从A到C的过程中小球的电势能一直增大。据功能关系可得小球从A到C的过程中小球机械能变化等于电场力做的功,则从A到C的过程中小球的机械能一直减小。故B项正确,C项错误。

【点睛】

本题是复合场中等效最低点的问题,带电物体在电场中圆周运动的问题,常利用等效最低点的特点与电场力做功与电势能和机械能变化关系来分析解决。

知识点:机械能守恒定律

题型:选择题

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