Question

如图所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为＋q的小球P，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，电场的电场强度大小为E＝．先把杆拉成水平，然后将杆无初速释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则

A. 小球到最低点时速度最大

B. 小球从开始至最低点过程中动能一直增大

C. 小球对杆的最大拉力大小为

D. 小球可绕O点做完整的圆周运动

Answer

BC

【解析】试题分析：在小球运动的过程中只有重力和电场力做功，电场力与重力的合力大小为；合力与水平方向的夹角，α=60°，所以小球从开始运动到最低点左侧杆与水平方向的夹角为60°的过程中，F一直做正功，故小球从开始至最低点过程中动能一直增大，在最低点左侧杆与水平方向的夹角为60°时动能最大，速度最大．故A错误，B正确．设小球的最大速度为v．根据动能定理得：mgLsin60°+qEL（1+cos60°）=mv2；设最大拉力为T，则

解得，故C正确．设动能最大的位置为P，其关于O的对称点为Q，设小球能通过Q点，且通过Q点的速度为v′，根据动能定理得：-mgL sin60°+qE（1-cos60°）=mv′2，将代入上式得mv′2＜0，不可能，说明小球不能通过Q点，即不能做完整的圆周运动，故D错误．故选C．

考点：动能定理；牛顿第二定律

【名师点睛】本题主要考查了动能定理和牛顿第二定律、向心力的应用，要求同学们能根据解题需要选择合适的过程运用动能定理求解，特别是分析出等效最高点的临界条件，从而判断能否做完整的圆周运动。