Question

（2011?順義區(qū)一模）如圖所示為一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球用長為L的細線拴接，另一端固定在O點，整個裝置處在水平向右的勻強電場中．現(xiàn)將小球拉至與O等高的水平位置A點，將小球由靜止釋放，小球恰能擺到與豎直方向成θ角的位置，如圖所示，則由此可以判定（　�。�

• A．小球在下擺過程中機械能守恒
• B．小球在經(jīng)過最低點時速度最大
• C．勻強電場的電場強度E=mg

  tanθ

  q

• D．小球在向左擺動過程中機械能減少

Answer 1

分析：根據(jù)機械能守恒條件物體只有重力做功判斷物體機械能是否守恒．
小球在運動過程中只有電場力和重力做功，根據(jù)電場力和重力的合力做功的情況判斷小球的動能變化，從而判斷小球的速度變化．
根據(jù)動能定理研究帶電小球從A點到由靜止釋放擺到與豎直方向成θ角的位置求出電場強度．

解答：解：A、小球在運動過程中除了重力做功還有電場力，所以小球機械能不守恒．故A錯誤．
B、小球在運動過程中受重力、電場力和拉力．
重力和電場力的合力方向斜向下，小球在運動過程中速度方向從豎直向下不停地改變到水平方向，到斜向上．
小球在運動過程中只有電場力和重力做功，所以小球所受合力先做正功再做負功，而從正功到負功發(fā)生轉(zhuǎn)折的位置在重力和電場力的合力方向與小球速度方向垂直的位置，
根據(jù)動能定理這個位置動能最大，速度也最大．故B錯誤．
C、根據(jù)動能定理研究帶電小球從A點到由靜止釋放擺到與豎直方向成θ角的位置
mgcosθ-Eq（L+Lsinθ）=0-0=0
E=

mgcosθ

Lq(1+sinθ)

，故C錯誤．
D、小球在向左擺動過程中，電場力一直做負功，所以小球的電勢能一直增加，
根據(jù)能量守恒得小球的機械能一直減小，故D正確．
故選D．

點評：能夠運用動能定理判斷物體動能的變化，從而判斷物體速度的變化．