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如图所示,内壁光滑的绝缘材料制成的圆轨道固定在倾角为θ的斜面上,与斜面的交点是A,直径AB垂直于斜面,直径CD和MN分别在水平和竖直方向上.整个装置处在与圆轨道面平行的水平向右的
题目详情
如图所示,内壁光滑的绝缘材料制成的圆轨道固定在倾角为θ的斜面上,与斜面的交点是A,直径AB垂直于斜面,直径CD和MN分别在水平和竖直方向上.整个装置处在与圆轨道面平行的水平向右的匀强电场中.一质量为m、带电荷量为q的小球(可视为点电荷)刚好能静止于圆轨道内的A点.现给在A点的该小球一沿圆切线方向的初速度,使其恰能沿圆轨道完成圆周运动.下列对该小球运动过程的分析中,错误的是( )
A. 小球一定带负电
B. 小球运动到B点时动能最小
C. 小球运动到M点时动能最小
D. 小球运动到D点时机械能最小
A. 小球一定带负电
B. 小球运动到B点时动能最小
C. 小球运动到M点时动能最小
D. 小球运动到D点时机械能最小
▼优质解答
答案和解析
A、小球原来处于静止状态,分析受力可知,小球所受的电场力方向向左,与电场强度方向相反,所以小球带负电.故A正确.
B、小球静止时,受到重力、电场力和轨道的支持力作用,由平衡条件得知,重力与电场力的合力方向与支持力方向相反,与斜面垂直向下,则小球从A运动到B点的过程中,此合力做负功,动能减小,所以小球运动到B点时动能最小,故B正确,C错误.
D、根据功能关系可知,电场力做负功越多,小球的机械能减小越多,可知,小球从A运动到D点时,电场力做负功最多,所以小球运动到D点时机械能最小.故D正确.
本题选错误的,故选:C.
B、小球静止时,受到重力、电场力和轨道的支持力作用,由平衡条件得知,重力与电场力的合力方向与支持力方向相反,与斜面垂直向下,则小球从A运动到B点的过程中,此合力做负功,动能减小,所以小球运动到B点时动能最小,故B正确,C错误.
D、根据功能关系可知,电场力做负功越多,小球的机械能减小越多,可知,小球从A运动到D点时,电场力做负功最多,所以小球运动到D点时机械能最小.故D正确.
本题选错误的,故选:C.
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