Question

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场（边界上有电场），电场强度为E=mg/q，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m，电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H=R处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是（  ）

A．小球到达C点时对轨道压力为2mg

B．适当减小E，小球一定能从B点飞出

C．适当增大E，小球到达C点的速度可能为零

D．若，要使小球沿轨道运动到C，则应将H至少调整为

Answer

ABD

【解析】

试题分析：小球进入半圆轨道，电场力和重力平衡，小球做匀速圆周运动，根据动能定理知，mgH=mvA2，解得．根据牛顿第二定律得，N=m＝2mg，则小球到达C点时对轨道的压力为2mg．故A正确．适当减小E，则从开始下落到B点的整个过程中，根据动能定理，因H=R，Eq0，即小球一定能从B点飞出，选项B正确；若电场力小于重力，根据动能定理知，小球到达C点的速度不可能为零．若小球所受的电场力大于重力，根据径向的合力产生向心力，在最低点的速度不可能为零．故C错误．若，在最低点轨道的作用力为零，根据牛顿第二定律得，，解得，根据动能定理得，mg（H+R）-qER=mvC2，解得H=．所以H至少为．故D正确．故选ABD。

考点：带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】本题考查了带电小球在电场和重力场中的运动，综合运用了动能定理、牛顿第二定律等知识，综合性强，对学生的能力要求较高，需加强这类题型的训练。