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必修2
第五章 曲线运动
5.6 向心力
向心力
如图所示,空间原有大小为$E$、方向竖直向上的匀强电场,在此空间同一水平面的$M$、$N$点固定两个等量异种点电荷,绝缘光滑圆环$ABCD$垂直$MN$放置,其圆心$O$在$MN$的中点,半径为$R$,$AC$和$BD$分别为竖直和水平的直径。质量为$m$、电荷量为$+q$的小球套在圆环上,从$A$点沿圆环以初速度$v_{0}$做完整的圆周运动,则$(\qquad)$
小球从$A$到$C$的过程中电势能减少
","小球可能沿圆环做匀速圆周运动
","小球在$A$点受到圆环的作用力指向圆心$O$
","小球在$D$点受到圆环的作用力方向平行$MN$
"]$\rm A$.根据等量异种点电荷的电场线特点可知,圆环所在平面为等势面,匀强电场方向竖直向上,则小球从$A$到$C$的过程中,匀强电城做负功,电势能增加;故$\rm A$错误;
$\rm B$.若场强满足$qE=mg$,小球运动时受到的向心力大小不变,可沿圆环做匀速圆周运动,故$\rm B$正确;
$\rm C$.由于重力向下,若电场力较小,则小球在$A$点受到圆环的作用力沿$O$$A$方向,故$\rm C$错误;
$\rm D$.小球在$D$点受到圆环指向圆心的力提供向心力,故小球在$D$点受到圆环的作用力方向不平行$MN$,故$\rm D$错误。
故选:$\rm B$。
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