Question

如圖所示，在豎直向下的勻強電場中，一根不可伸長的絕緣細繩的一端系著一個帶負電的小球，另一端固定于O點，小球在豎直平面內做圓周運動，最高點為a，最低點為b．若小球在運動過程中電量保持不變，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（　　）

A．小球在a點的電勢能最小

B．重力比電場力大

C．小球在a點的速度最小

D．小球在運動過程中機械能守恒

Answer 1

分析：小球的重力與電場力平衡，小球做勻速圓周運動，重力與電場力不等將做變速圓周運動．
根據電場力做功量度電勢能的變化．
根據合力做功判斷動能的變化．

解答：解：A、小球帶負電，電場力向上，a到b的過程中，電場力做負功，電勢能增大，所以在a點的電勢能最小，故A正確．
B、小球的重力與電場力平衡，小球做勻速圓周運動，重力與電場力不等將做變速圓周運動，所以重力與電場力大小關系不確定，故B錯誤．
C、a到b的過程中，電場力做負功，重力做正功，由于重力與電場力大小關系不確定，所以合力做的是正功還是負功不確定，所以小球在a點的速度可能最大，也可能最小．故C錯誤．
D、除了重力做功之外，還有電場力做功，所以小球在運動過程中機械能不守恒，故D錯誤．
故選A．

點評：解決本題的關鍵掌握電場力做功與電勢能的關系．以及會用動能定理判斷速度的大小．