Question

（2009?南通模擬）如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中，絕緣細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球所受電場力大小等于重力大�。畡t（　　）

A．小球在豎直軌道的最低點(diǎn)c處重力勢能最小

B．小球在豎直軌道的最高點(diǎn)a處動能最小

C．小球在豎直軌道的水平直徑右端點(diǎn)b處機(jī)械能最大

D．小球在豎直軌道的水平直徑左端點(diǎn)d處總能量最大

Answer 1

分析：掌握重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，掌握合外力做功與動能變化的關(guān)系，除重力和彈力外其它力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系．

解答：解：由題意知，小球受電場力和重力大小相等，方向水平向右，則小球所受電場力和重力的合力如圖所示

合力與水平方向成45°角偏右下方．
A、根據(jù)重力勢能的表達(dá)式E_p=mgh知重力勢能的大小與mgh有關(guān)，在圖中C點(diǎn)位置最低故重力勢能最小，故A正確；
B、如圖小球所受合力方向可知，小球從a到向e點(diǎn)運(yùn)動時，合力對小球做負(fù)功，小球動能將減小，故a點(diǎn)不是小球動能最小的點(diǎn)（最小的點(diǎn)在e點(diǎn)），故B錯誤；
C、小球在運(yùn)動過程中能量守恒，小球能量E=E_P電+E_P重，根據(jù)能量守恒小球機(jī)械能最大時則其電勢能最小，因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度水平向右，故在b點(diǎn)時小球電場勢能最小，則其機(jī)械能最大，故C正確；
D、小球在d處時電勢能最大，機(jī)械能最小在小球運(yùn)動過程中小球的總能量保持不變，故D錯誤．
故選AC

點(diǎn)評：掌握合外力做功與動能的關(guān)系、電場力做功與電勢能變化關(guān)系、能量守恒定律是解決本題的關(guān)鍵．