如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为E.一根不可伸长的绝缘细线长度为l,一端拴-个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.搬小球拉到使细线水平的位

如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为E.一根不可伸长的绝缘细线长度为l,一端拴-个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.搬小球拉到使细线水平的位

问题描述:

如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为E.一根不可伸长的绝缘细线长度为l,一端拴-个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.搬小球拉到使细线水平的位置A,由静止释放,小球沿圆弧运动到位置B时,速度为零.图中角θ=60°.以下说法正确的是(  )
A. 小球在B位置处于平衡状态
B. 小球受到的重力与电场力的关系是mg=
3
qE
C. 小球在B点的加速度大小为g
D. 小球从A运动到B的过程中,电场力对其做的功为-
1
2
qEl

最佳答案:

小球从A到B的过程中,只有重力和电场力做功,根据动能定理有:mglsinθ-qEL(1-cosθ)=0,可解得qE=

3
mg
A、小球到达B点时速度为零,向心力为零,则沿细线方向合力为零,而小球有沿圆弧的切向分力,故在B点小球的合力不为零,不是平衡状态.故A错误;
B、因为qE=
3
mg,所以B错误;
C、小球沿切向方向的合力F合=qEcos30°-mgsin30°=ma,a=
qEcos30°−mgsin30°
m
3
mg•
3
2
−mg•
1
2
m
=g,故C正确;
D、小球从A到B,沿电场线方向运动的有效距离:d=l-lcosθ=
1
2
l,所以电场力做功:W=-qEd=-
1
2
Eql,故D正确.
故选:CD
联系我们

联系我们

查看联系方式

邮箱: 2643773075@qq.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部