Question

一个带电量为－q，质量为m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动．现在竖直方向上加如图所示的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球，则（    ）

A．小球能过B点，且小球在B点时的动能最大

B．小球不可能过B点

C．小球能过B点，且在B点与轨道之间压力不为0

D．小球在运动过程中，机械能一定不守恒

Answer

D

【解析】

试题分析：加上电场后，根据动能定得：mv2＝(mg−Eq)h，所以当h取最大值时，小球动能最大，即小球运动到最低点时，动能最大，故A错误；没有电场时，最高点速度设为v；则 ; 又根据机械能守恒定律，解得； 加上电场时，恰好过最高点需要的速度设为v′，则，解得 ，而由动能定理，得mg（h-2R）-qE（h-2R）=mv′2，解得 ，说明小球仍恰好能过B点．故B错误；由以上分析可知，小球仍恰好过最高点，球与轨道间无作用力．故C错误；小球运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，故D正确．故选D．

考点：牛顿定律；动能定理的应用.