Question

【题目】如图所示，BD是竖直平面内圆上的一条竖直直径，AC是该圆的另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周平面。将带等量负电荷的相同小球从O点以相同的动能射出，射出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达A点时小球的动能总是最小。忽略空气阻力，小球重力不能忽略，则下列说法中正确的是（ ）

A. 可以断定电场方向由O点指向圆弧AEB上的某一点

B. 到达B点时小球的动能和电势能之和总是最小

C. 到达C点时小球的电势能总是最小

D. 到达圆上的所有小球中，机械能最小的小球应落在圆弧CFD上的某一点

Answer 1

【答案】B

【解析】在这个电场中，小球受到两个力影响：重力和电场力．在A点动能最小，那说明速度最小了，说明OA方向发射的小球克服合力做功最大，也就是说在这个电场跟重力场中，合力方向是OC，对O点小球受力分析，重力竖直向下，合力方向指向OC，受力方向指向为OB与OC之间，即电场方向应该是由O指向AD弧方向，故A错误；由于只有重力和电场力做功，故任何点的小球，动能+重力势能+电势能=定值； 明显B点的重力势能最大，那么肯定B点的动能与电势能之和最小，故B正确；因电场方向是由O指向AD弧方向，故C点不是电势最高的位置，小球在C点的电势能不是最小的，故C错误；机械能（重力势能+动能）最小，那么肯定就是电势能最大的地方，带负电荷的小球，沿着电场线方向，应该在弧线AD（劣弧）之间，故D错误；故选B．