Question

如图所示，可视为质点的质量为m且所带电量为q的小球，用一绝缘轻质细绳悬挂于O点，绳长为L，现加一水平向右的足够大的匀强电场，电场强度大小为，小球初始位置在最低点，若给小球一个水平向右的初速度，使小球能够在竖直面内做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是(     )

A.小球在运动过程中机械能守恒

B.小球在运动过程中机械能不守恒

C.小球在运动过程的最小速度至少为

D.小球在运动过程的最大速度至少为

Answer

BD

【解析】

试题分析：根据机械能守恒条件可以知道，小球在运动过程中有电场力做功，故机械能不守恒，故选项A错误，选项B正确；如图，当电场力和重力的合力指向圆心时（如图中B点），此时速度最小，根据牛顿第二定律：，整理可以得到：，故选项C错误；当小球处于C点时，合力与绳的拉力方向相反，此时速度最大，则从B到C根据动能定理：，整理可以得到：，故选项D正确。

考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系

【名师点睛】本题是力学知识与电场知识的综合，关键是分析清楚小球的受力情况和做功情况，运用动能定理和牛顿第二定律求解。