Question

【题目】如图，光滑水平轨道AB长为L，与光滑圆弧轨道BC平滑连接，圆弧BC半径为L，圆心为O，圆心角为60°。空间中存在范围足够大的水平向右的匀强电场。从A点由静止释放质量为m、带电量为q的带电小球，电场强度E＝。重力加速度取g。在小球以后的运动过程中下列说法正确的是（　　）

A.小球通过B点时对轨道的压力为mg

B.小球通过C点时对轨道的压力为10mg

C.小球能达到的最大高度为L

D.当小球达到最高点时，小球的机械能达到最大

Answer 1

【答案】B

【解析】

A. A到B根据动能定理有：

在B点，根据牛顿第二定律有：

解得小球在B点受到的支持力大小为：

所以小球通过B点时对轨道的压力为：

故A错误；

B. A到C根据动能定理有：

在C点，根据牛顿第二定律有：

解得小球在C点受到的支持力大小为：

所以小球通过B点时对轨道的压力为：

故B正确；

C. 小球从C点飞出轨道后，竖直方向做竖直上抛运动，当竖直方向的速度为零时，小球运动到最高点，从C点到最高点，小球在竖直方向的位移为：

所以小球能够上升的最大高度为4L，故C错误；

D. 根据题意可知，小球到达最高点后仍要继续向右运动，电场力仍然要对小球做正功，小球的机械能继续增加，所以在最高点小球的机械能不是最大的，故D错误；

故选：B。