A. R越大,x越大
B. m与R同时增大,电场力做功增大
C. m越大,x越小
D. R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大
【答案】AB
【解析】
【分析】
小球恰能通过最高点时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出小球经最高点时的速度,根据动能定理求出初速度v0与半径R的关系.小球经过B点后的瞬间由重力和轨道的支持力的合力提供向心力,由牛顿运动定律研究小球对轨道的压力与半径的关系.
【详解】小球在BCD部分做圆周运动,在D点,有:mg=m①
从A到D过程,由动能定理有:qEx-2mgR=mvD2,②
由①②得:,③
可知,R越大,x越大。m越大,x越大,故A正确,C错误。
从A到D过程,由动能定理有:W-2mgR=mvD2,⑥
由①⑥解得:电场力做功 W=mgR,可知m与R同时增大,电场力做功越多,故B正确。小球由B到D的过程中,由动能定理有:-2mgR=mvD2-mvB2,vB=,④
在B点有:FN-mg=m⑤
解得:FN=6mg,则知小球经过B点瞬间轨道对小球的支持力与R无关,则小球经过B点后瞬间对轨道的压力也与R无关,故D错误。故选AB。
【点睛】动能定理与向心力知识综合是常见的题型.小球恰好通过最高点时速度与轻绳模型类似,轨道对小球恰好没有作用力,由重力提供向心力,临界速度v=,做选择题时可直