Question

12．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，-根不可伸长的绝缘细绳-端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b．不计空气阻力，则（　　）

• A． 小球带负电
• B． 小球在运动过程中机械能守恒
• C． 小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小
• D． 小球在从b点运动到a点的过程中，机械能增大

Answer 1

分析 小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力和电场力平衡，可判断出电场力的方向，再来判断小球的电性．根据小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做的正负，判断电势能的变化：电场力做正功，小球的电势能减小；电场力做负功，小球的电势能增大．在只有重力做功的情况才小球的机械能才守恒．

解答 解：A、小球在竖直平面内做匀速圆周运动，合力指向圆心提供向心力，说明小球的重力与电场力平衡，电场力应竖直向上，电场方向也竖直向上，则小球带正电．故A错误；
B、小球在运动过程中除重力外，电场力对小球做功，小球的机械能不守恒，故B错误；
C、小球所受的电场力竖直向上，在从a点运动到b点的过程中，电场力对小球做负功，小球的电势能增大．故C错误；
D、小球所受的电场力竖直向上，在从b运动到a点的过程中，电场力对小球做正功，小球的机械能增加，故D正确；
故选：D．

点评 本题首先考查物体做匀速圆周运动的条件：合力大小不变，方向始终指向圆心提供向心力．其次考查功能关系，要紧扣机械能守恒的条件．基础题．