Question

如图所示，在一竖直平面内，BCDF段是半径为R的圆弧挡板，AB段为直线型挡板（长为4R），两者在B点相切，，C.F两点与圆心等高，D在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘，挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中，现将带电量为、质量为的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是（）（     ）

A．匀强电场的场强大小可能等于

B．小球运动到D点时动能一定不是最大

C．小球机械能增加量的最大值为

D．小球从B到D运动过程中，动能的增量为

Answer

BC

【解析】

试题分析：小球能沿挡板内侧ABC内侧运动，则有：，则得：，故场强大小不可能等于，故A错误；小球在复合场中受重力和电场力，所以小球运动到合力方向上时动能最大，则知在CD之间的某一点上时动能最大，故B正确；小球运动到C点时，电场力做正功最多，小球的机械能增加量最大，所以小球机械能增加量的最大值为，故C正确；小球从B到D运动过程中，根据动能定理得：动能的增量为，故D错误。

考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系、机械能守恒定律、电场强度

【名师点睛】小球能沿挡板内侧ABC内侧运动，电场力垂直AB方向的分力必定大于等于重力垂直AB方向的分力，列式可得到场强的大小范围；根据小球的运动情况，分析小球的合力方向，判断什么位置动能最大；根据动能定理求解小球从B到D运动过程中动能的增量；本题关键要根据小球的运动情况，分析其受力情况，运用功能原理和动能定理分析能量的变化。