Question

如图，绝缘光滑的圆环竖直放置在水平向右的匀强电场中，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，从a点由静止释放，沿abc运动到d点时的速度恰好为零。在a→b→c→d的过程中，小球

A．在b点的向心加速度最大	B．在b点的机械能最大
C．在d点的电势能最大	D．在d点的加速度为零

Answer 1

BC

本题考查电场力做功；功能原理的应用；电势能；向心加速度与加速度。解答本题关键是根据电场力做功判断电势能的变化，根据除重力外的其它力做功判断机械能的变化，难点在于运用类比的方法确定速度最大的位置。
A、设小球从a到d过程中，重力做功为，克服电场力做功为，由动能定理得，-=0，则有=，小球从a到c过程中，重力做功为2，电场力做功为零，则由动能定理得，小球经过c点的动能=2，小球从a到b过程中，重力做功为，电场力做功为，则由动能定理得，小球经过b点的动能=2，可见，bc中点类似于单摆的平衡位置，小球经中点时速度最大，由知，小球经bc中点时向心加速度最大，故A错误；
B、小球从a运动到b的过程中，电场力做正功最多，根据功能关系可知，小球在b点时的机械能最大，故B正确；
C、小球从a运动到d的过程中，电场力做负功最多，小球在d点时的电势能最大，故C正确；
D、小球到达d点的速度为零，向心加速度为零，向心力为零，小球还受到竖直向下的重力，加速度方向竖直向下，加速度不为零，故D错误。
因此选BC