Question

12．一半径为R的绝缘光滑的圆环竖直放置在水平向右的场强为E的匀强电场中，如图，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球从a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为0，由此可知（　　）

• A． 小球在c点时动能最大
• B． 小球在b、c点间某位置获得最大动能
• C． 小球在d点时电势能最大
• D． 小球在b点时电势能最大

Answer 1

分析 小球由a点释放，受到重力、电场力和环的弹力作用，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况，根据动能定理判断动能的变化情况，由向心加速度公式a_n=$\frac{{v}^{2}}{r}$分析向心加速度，根据除重力外其余力做功判断机械能的变化情况．

解答 解：A、由题，小球从a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为0，可知小球带负电，当小球的速度最大上，小球位于等效最低点处，该处一定位于c与b之间．故A错误，B正确；
C、小球带负电，所以在电势最低的点d，小球的电势能最大．故C正确，D错误．
故选：BC

点评 该题属于等效场中竖直平面内的圆周运动，解答本题关键是对小球受力分析后，正确判断出等效最低点，然后能够灵活地运用功能关系列式分析求解．