Question

一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，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。现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在b点时（   ）

A．加速度为零   B．机械能最大   C．电势能最大   D．动能最大

Answer

B

【解析】

试题分析：根据动能定理，从a到d过程，有：mg•R-qE•R=0，解得：qE=mg；小球从d点到b点时电场力做正功，故在b点时速度不为零，故加速度不为零；故A错误；根据功能关系，除重力外其余力做功等于机械能的增加量；小球受到重力、电场力和环的弹力作用，弹力沿径向，速度沿着切向，故弹力一直不做功，除重力外只有电场力做功，由于电场力水平向左，故运动到b点时，电场力做的功最多，机械能增量最大，故b点的机械能最大；故B正确；根据功能关系，电场力做负功，电势能增加；电场力向左，故运动到d点时克服电场力做的功最多，电势能增加的最多，故C错误；重力场和电场的复合场中的最低点在bc段圆弧的中点处，小球运动此处时动能最大；故D正确；故选B.

考点：动能定理；功能关系；电势能.

【名师点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，解题的关键是对小球受力分析后，能够灵活地运用功能关系列式分析求解;要知道电场力做功等于电势能的变化；除重力以外的其它力做功等于物体的机械能的变化；此题难度不大.