如圖所示，一絕緣光滑半圓環軌道放在豎直向下的勻強電場中，場強為E。在與環心等高處放有一質量為m、帶電荷量+q的...

問題詳情：

如圖所示，一絕緣光滑半圓環軌道放在豎直向下的勻強電場中，場強為E。在與環心等高處放有一質量為m、帶電荷量+q的小球，由靜止開始沿軌道運動，下述說法正確的是    (　　)

A.小球經過環的最低點時速度最大

B.小球在運動過程中機械能守恆

C.小球經過環的最低點時對軌道的壓力為mg+qE

D.小球經過環的最低點時對軌道的壓力為3(mg+qE)

【回答】

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【解題指導】解答本題應注意以下三點：

(1)帶電小球在電場中運動時，電場力做功將引起電勢能與其他形式的能相互發生轉化，小球的機械能不再守恆；

(2)題目中除電場力做功外還有其他力做功，優先考慮動能定理；

(3)小球在電場中做圓周運動時，在最低點的向心力不能忽視電場力的參與。

【解析】根據動能定理知，在運動到最低點的過程中，電場力和重力一直做正功，到達最低點的速度最大，故A正確；小球在運動的過程中除了重力做功以外，還有電場力做功，機械能不守恆，故B錯誤；根據動能定理得：

mgR+qER=mv2，

根據牛頓第二定律得：FN-qE-mg=m，

解得：FN=3(mg+qE)，由牛頓第三定律得，小球對軌道的壓力為3(mg+qE)，故C錯誤，D正確。

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：多項選擇