Question

一半径为R的绝缘光滑圆环竖直放置在方向水平向右的、场强为E的匀强电场中，如图5所示，环上a，c是竖直直

一半径为R的绝缘光滑圆环竖直放置在方向水平向右的、场强为E的匀强电场中，如图5所示，环上a，c是竖直直径的两端，b，d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时的速度恰好为零，由此可知（　　）A．小球在d点时的加速度为零B．小球在b点时的机械能最大C．小球在d点时的电势能最小D．小球在b点时的动能最大

Answer 1

A、小球到达d点的速度为零，向心加速度为零，向心力为零，小球还受到竖直向下的重力，加速度方向竖直向下，加速度不为零．故A错误．
    B、小球从a运动到b的过程中，电场力做正功最多，根据功能关系可知，小球在b点时的机械能最大．故B正确．
    C、小球从a运动到d的过程中，电场力做负功最多，小球在d点时的电势能最大．故C错误．
    D、设小球从a到d过程中，重力做功为W_G，克服电场力做功为W_E，由动能定理得，W_G-W_E=0，则有W_G=W_E．
小球从a到c过程中，重力做功为2W_G，电场力做功为零，则由动能定理得，小球经过c点的动能E_k=2W_G．
小球从a到b过程中，重力做功为W_G，电场力做功为W_E，则由动能定理得，小球经过b点的动能E_k=2W_G．
可见，bc中点类似于单摆的平衡位置，小球经中点时动能最大．故D错误．
故选B