Question

如图所示，将一个光滑、绝缘的挡板ABCD固定在光滑、绝缘的水平面上，AB段为直线形挡板，BCD段是半径为R的圆弧形挡板，挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与圆直径MN平行．现将带电量为q、质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧运动到D点后抛出，下列判断正确的是（　　）

A．小球带正电或带负电均可完成上述运动过程

B．小球运动到N点时动能最大

C．小球运动到M点时，挡板对小球的弹力不可能为零

D．小球运动到C点时，挡板对小球的弹力一定不为零

Answer 1

分析：小球从A点静止释放，必须带正电才能完成以后的运动；小球在复合场受重力和电场力，所以小球运动到合力方向上时动能最大；小球恰能从D点通过，知在M点对轨道的压力为零，靠电场力提供向心力，所以在C点时挡板对小球的弹力一定不为零．

解答：解：A、小球从A点静止释放，必须带正电才能完成以后的运动，故A错误；
B、小球在复合场受重力和电场力，所以小球运动到合力方向，即CN之间的某一点上时动能最大，故B错误；
C、小球恰能从D点通过，知在M点对轨道的压力为零，靠电场力提供向心力，故C错误；
D、小球恰能从D点通过，知在M点对轨道的压力为零，所以小球在C点时挡板对小球的弹力一定不为零，故D正确．
故选：D

点评：本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，关键理清圆周运动的临界状态，求出临界速度的大小．