问题 多选题

如图所示,绝缘光滑的半圆轨道位于竖直平面,竖直向下的匀强电场正穿过其中,在轨道的上缘有一个质量为m,带电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动.下列说法正确的是(  )

A.小球运动过程中机械能守恒

B.小球在轨道最低点时速度最大

C.小球在最低点受到重力、支持力、电场力、向心力

D.小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE)

答案

A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者弹簧的弹力做功,小球在运动的过程中,电场力对小球做正功,小球的机械能增大,故A错误.

B、小球向下运动到轨道最低点的过程中,重力和电场力对小球都做正功,根据动能定理得知,小球在轨道最低点时速度最大,所以B正确.

C、D在下滑的过程中,对小球运用动能定理可得,(mg+qE)R=

1
2
mV2

在最低点时,小球受到重力、支持力、电场力,向心力是它们的合力,由向心力的公式可得,N-mg-qE=m

V2
R
,联立以上两个方程可得N=3(mg+qE),由牛顿第三定律可知,小球在最低点对轨道的压力为3(mg+qE),故C错误,D正确.

故选BD

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