Question

【題目】如圖所示，整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一長(zhǎng)為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)硬桿一端固定在O點(diǎn)、另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球P，桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝．先把桿拉成水平，然后將桿無(wú)初速釋放，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則

A. 小球到最低點(diǎn)時(shí)速度最大

B. 小球從開(kāi)始至最低點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能一直增大

C. 小球?qū)�桿的最大拉力大小為

D. 小球可繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】BC

【解析】試題分析：在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力和電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力與重力的合力大小為；合力與水平方向的夾角，α=60°，所以小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)左側(cè)桿與水平方向的夾角為60°的過(guò)程中，F一直做正功，故小球從開(kāi)始至最低點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能一直增大，在最低點(diǎn)左側(cè)桿與水平方向的夾角為60°時(shí)動(dòng)能最大，速度最大．故A錯(cuò)誤，B正確．設(shè)小球的最大速度為v．根據(jù)動(dòng)能定理得：mgLsin60°+qEL（1+cos60°）=mv2；設(shè)最大拉力為T，則

解得，故C正確．設(shè)動(dòng)能最大的位置為P，其關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)為Q，設(shè)小球能通過(guò)Q點(diǎn)，且通過(guò)Q點(diǎn)的速度為v′，根據(jù)動(dòng)能定理得：-mgL sin60°+qE（1-cos60°）=mv′2，將代入上式得mv′2＜0，不可能，說(shuō)明小球不能通過(guò)Q點(diǎn)，即不能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．故選C．