Question

15．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　）

• A． 小球经过a点时，线的拉力一定为零
• B． 小球经过b点时，电势能最小
• C． 小球经过a点时，电势能最小
• D． 小球经过b点时，重力势能最小

Answer 1

分析 小球做什么运动，与重力和电场力的大小关系有关，分别分析小球所受的电场力大于重力、等于重力和小于重力三种情况分析小球的运动情况．电场力做功，小球的机械能不守恒．根据电场力做功正负，分析电势能何处最小．

解答 解：A、当球所受的电场力与重力大小相等时，小球做匀速圆周运动，线的拉力大小处处相等．当球所受的电场力与重力大小不等时，小球做变速圆周运动，小球经过a点时，线的拉力不一定为零；故A错误．
BCD、小球从a到b的过程中，重力做正功，电场力做负功，电势能逐渐增大，则小球经过a点时，电势能最小，小球经过b点时，电势能最大，重力势能最小．故CD正确，B错误．
故选：CD

点评 本题根据机械能守恒条件：只有重力做功来分析机械能是否守恒．根据重力和电场力的关系分析小球可能的运动情况是关键．根据电场力做功，还可判断电势能的变化．