Question

如图所示，在匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q
的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿圆弧运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度恰好为零（小球在运动过程电量不变）．以下说法正确的是（　　）

• A、小球在A点的电势能大于在B点的电势能
• B、小球在B点时，其加速度大小为零
• C、小球在AB弧线中点时，小球的加速度大小为零
• D、小球在AB弧线中点时，所受电场力大于重力

Answer 1

分析：类比单摆，小球从A点静止释放，运动到B点速度为0，说明弧AB的中点是运动的最低点，对小球进行受力分析，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，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．

解答：解：A、沿电场线的方向电势降落，所以A点的电势高于B点的电势，而小球带负电，所以小球在A点的电势能小于在B点的电势能，故A错误；
B、小球到达B点时速度为零，向心力为零，合外力沿着切线方向，所以加速度沿切线方向，不为零，故B错误；
C、类比单摆，小球从A点静止释放，运动到B点速度为0，说明弧AB的中点是运动的最低点，此时速度最大，加速度沿绳子方向，不为零，故C错误；
D、小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，根据三角函数关系可得：
qEsin30°=mgcos30°，化简可知Eq=

3

mg，故D正确．
故选：D．

点评：本题要求同学们能正确的对物体进行受力分析，并能联想到已学的物理模型，根据相关公式解题．