Question

如图所示，在水平方向的匀强电场中，绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小，比较a、b、c、d这四点，小球：（　　）

A、在最高点a处动能较其他三点都小

B、在最低点c处重力势能最小

C、在水平直径右端b处机械能最大

D、在水平直径左端d处总能量最大

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：由题意知，小球受电场力和重力大小相等，方向水平向右，则小球所受电场力和重力的合力如图所示
合力与水平方向成45°角偏右下方．
A、如图小球所受合力方向可知，小球从a到向e点运动时，合力对小球做负功，小球动能将减小，故a点不是小球动能最小的点（最小的点在e点），故A错误；
B、根据重力势能的表达式E_p=mgh知重力势能的大小与mgh有关，在图中C点位置最低故重力势能最小，故B正确；
C、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b点时小球电场势能最小，则其机械能最大，故C正确；
D、小球在d处时电势能最大，机械能最小在小球运动过程中小球的总能量保持不变，故D错误．
故选BC

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．