Question

如图所示，AC是圆的一条直径，BD是竖直方向的另外一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向与圆周平面平行，将一个带负电的粒子q从圆心O点以相同的速率射出，射出方向不同时，粒子可以经过圆周上的所有点，在这些所有的点中，经过C点时粒子的速率总是最小．如果考虑到重力作用的影响，那么可以断定（　　）

• A、在数值上电场力一定小于重力
• B、在数值上电场力可能等于重力
• C、电场强度方向由O点指向圆周上BC间的某一点
• D、电场强度方向由O点指向圆周上CD间的某一点

Answer 1

分析：小球运动过程中受到重力和电场力，根据C点速度最小点判断出合力方向，运用平行四边形定则得到电场力方向，作图受力图，根据平行四边定则和几何关系判断电场力和重力的大小，最后根据功能关系列式分析．

解答：解：CD、小球运动中受到两个力：重力和电场力．在C点速率总是最小，根据动能定理可知，沿OC方向发射的小球克服合力做功最多，也就是说小球受到的合力方向是CA，对O点小球受力分析，重力沿OD方向竖直向下，合力方向指向OA，故受电场力的方向必定指向为OA与OB之间，负电荷受电场力方向与场强方向相反，所以电场强度的方向一定由O点指向圆周上CD间的某一点．故C错误、D正确．
AB、根据以上分析做出小球的受力图：根据大角对大边，得F_电总大于G．故AB均错误．
故选：D．

点评：本题是带电粒子在复合场中的运动问题，关键找出合力方向，然后根据功能关系列式判断．