Question

4．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，该小球（　　）

• A． 在a处电势能最小
• B． 在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 通过除重力以外其它力做功等于机械能的增量判断出何处机械能最大，何处机械能最小．

解答 解：小球受电场力和重力大小相等，方向水平向右．
A、电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加，故在水平直径左端d处电势能最大，故A错误；
B、重力势能的大小与重物的位置的高低有关，a、b、c、d四个点中，c处的位置最低，所以物体在c处重力势能最小，故B正确；
C、除重力以外其它力做功等于机械能的增量，拉力不做功，从d到b的过程中，电场力做正功，则b点机械能最大，d点机械能最小．故C正确．
D、在小球运动的过程中，只有重力和电场力做功，物体的动能、电势能与重力势能的总和保持不变．故D错误．
故选：BC．

点评 该题考查在重力与电场力的作用下的功能关系，解决本题的关键确定圆周运动的等效最高点，掌握除重力以外其它力做功与机械能的关系．