Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)區(qū)域足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成60°角。線長(zhǎng)為L，細(xì)線不可伸長(zhǎng)。小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，重力加速度為g�，F(xiàn)將電場(chǎng)反向，則下列說法正確的是（ ）

A.小球帶負(fù)電，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝

B.電場(chǎng)反向后，小球即做圓周運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)的速度最大，vm＝

C.電場(chǎng)反向后，小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做圓周運(yùn)動(dòng)，最大速度vm＝

D.電場(chǎng)反向后，小球?qū)⒆鐾鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，能夠回到初始位置

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．由平衡條件知小球受的電場(chǎng)力水平向左，而場(chǎng)強(qiáng)方向向右，故小球帶負(fù)電，根據(jù)平衡條件

Tsin60°=mg

Tcos60°=qE

得

qE=mgtan60°

故A錯(cuò)誤；

BC．電場(chǎng)反向后，小球受向右的電場(chǎng)力大小為mg，繩子松弛不再有拉力，則小球沿電場(chǎng)力與重力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩子恰被拉直，拉直時(shí)由于重力做功獲得的豎直分速度變?yōu)?/span>0，保留水平方向分速度做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子方向與重力與電場(chǎng)力合力方向在一條直線上時(shí)，小球有最大速度，即當(dāng)繩子到達(dá)右側(cè)與豎直方向夾角為60°時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理

得

故C正確，B錯(cuò)誤；

D．由于繩子被拉直時(shí)小球的動(dòng)能有所損失，所以小球無(wú)法回到初始位置，故D錯(cuò)誤；

故選C。