Question

【題目】如圖，光滑水平軌道AB長(zhǎng)為L，與光滑圓弧軌道BC平滑連接，圓弧BC半徑為L，圓心為O，圓心角為60°。空間中存在范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從A點(diǎn)由靜止釋放質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電小球，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝。重力加速度取g。在小球以后的運(yùn)動(dòng)過程中下列說法正確的是（　　）

A.小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為mg

B.小球通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為10mg

C.小球能達(dá)到的最大高度為L

D.當(dāng)小球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能達(dá)到最大

Answer 1

【答案】B

【解析】

A. A到B根據(jù)動(dòng)能定理有：

在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：

解得小球在B點(diǎn)受到的支持力大小為：

所以小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為：

故A錯(cuò)誤；

B. A到C根據(jù)動(dòng)能定理有：

在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：

解得小球在C點(diǎn)受到的支持力大小為：

所以小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為：

故B正確；

C. 小球從C點(diǎn)飛出軌道后，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)豎直方向的速度為零時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，從C點(diǎn)到最高點(diǎn)，小球在豎直方向的位移為：

所以小球能夠上升的最大高度為4L，故C錯(cuò)誤；

D. 根據(jù)題意可知，小球到達(dá)最高點(diǎn)后仍要繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力仍然要對(duì)小球做正功，小球的機(jī)械能繼續(xù)增加，所以在最高點(diǎn)小球的機(jī)械能不是最大的，故D錯(cuò)誤；

故選：B。