20.如图所示，可视为质点的质量为m且所带电量为q的小球，用一绝缘轻质细绳悬挂于O点，绳长为L，现加一水平...-答案和解析-微考场-微学网

20.如图所示，可视为质点的质量为m且所带电量为q的小球，用一绝缘轻质细绳悬

挂于O点，绳长为L，现加一水平向右的足够大的匀强电场，电场强度大小为，小球初始位置在最低点，若给小球一个水平向右的初速度，使小球能够在竖直面内做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )

小球在运动过程中机械能守恒

小球在运动过程中机械能不守恒

小球在运动过程的最小速度至少为

小球在运动过程的最大速度至少为

正确答案及相关解析

正确答案

解析

因为在小球在运动过程中电场力做了功，所以机械能不守恒，故A错误，B正确；

小球在运动过程中电场力，方向为水平方向，重力和电场力的合力大小为，方向与水平方向夹角为53度斜向下，则电场和重力场可等效为一个方向与水平方向夹角为53度斜向下的一个等效场，当小球在等效场的最高点绳上的力为0时速度最小，此时重力和电场力的合力提供向心力根据解得小球在运动过程的最小速度为。当小球在等效场的最高低点时根据动能定理，解得＝此时速度为恰好做圆周运动时最大速度，所以为最大速度的最小值，所以D正确。所以本题正确答案为BD。