Question

内壁光滑的绝缘材料制成圆轨道固定在倾角为θ的斜面上，与斜面的交点是A，直径AB垂直于斜面，直径CD和MN分别在水平和竖直方向上．它们处在水平方向的匀强电场中．质量为m、电荷量为q的小球（可视为点电荷）刚好能静止于圆轨道内的A点．现对在A点的该点电荷施加一沿圆环切线方向的瞬时初速度v，使其恰能绕圆环完成圆周运动．下列对该点电荷运动的分析，正确的是（　　）

• A、小球一定带正电
• B、小球在做圆周运动过程中机械能守恒
• C、小球运动到M点时动能最小
• D、小球运动到B点时动能最小

Answer 1

分析：小球原来处于静止状态，分析电场力方向，即可判断小球的电性；找到等效最高点位置，此位置的动能最小；电场力做功引起机械能的变化，电场力做负功最大时，机械能减小最大．

解答：解：A、小球原来处于静止状态，分析受力可知，小球所受的电场力方向向左，与电场强度方向相反，所以小球带负电．故A错误；
B、小球在运动的过程中电场力做功，所以整个运动过程中小球的机械能不守恒．故B错误；
C、D、球静止时，受到重力、电场力和轨道的支持力作用，由平衡条件得知，重力与电场力的合力方向与支持力方向相反，与斜面垂直向下，则小球从A运动到B点的过程中，此合力做负功，动能减小，所以小球运动到B点时动能最小，故C错误，D正确．
故选：D．

点评：本题关键要掌握动能定理和功能关系，在正确分析受力情况的基础上，运用功能关系进行分析．