Question

如圖所示，一光滑絕緣圓環豎直放在水平向左的勻強電場E中，環上套一質量為m，帶正電q的小球，qE＜mg，AC是環在水平方向的直徑，BD是環在豎直方向的直徑，把小球從A點由靜止釋放，則（　　）

• A、小球速度最大的位置在B點
• B、小球對機械能最大的位置在BC間某處
• C、小球所能達到的最高點在CD間某處
• D、小球所能達到的最高點在D點

Answer 1

分析：電荷從A到C電場力一直做正功，而重力做功之和為零，故小球動能增大，速度一直增大，過C點之后，重力和電場力都做負功，小球動能減小，速度減小．
除了重力之外的其他力做正功機械能增加，由電場力做功可得機械能的最大位置．
由于電場力小于重力，可知小球到達不了D點．

解答：解：A、電荷從A到C電場力一直做正功，而重力做功為零，故小球動能增大，速度一直增大，過C點之后，重力和電場力都做負功，小球動能減小，速度減小，故速度最大的位置在C點，故A錯誤．
B、除了重力之外的其他力做正功機械能增加，由于從A到C電場力一直做正，而之后電場力做負功，故在C點機械能最大，故B錯誤．
CD、由于電場力小于重力，從A到停止，由動能定理可得：qEd-mgh=0-0，由于qE＜mg，故應有d＞h，由圖可知停止位置應在CD之間，故C正確，D錯誤．
故選：C．

點評：本題重點在于對做功的分析，其中重點知識為：除了重力之外的其他力做正功機械能增加；動能定理的應用．