题目内容
【题目】如图所示,空间存在水平方向的匀强电场E=2.0×104N/C,在A处有一个质量为0.3kg的小球,所带电荷量为q=+2.0×10-4C,用一长为L=600cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态,取g=10m/s2。现让该质点在A处静止释放,则
A. 释放后小球做圆周运动
B. 小球在A点瞬间的加速度大小为
C. 小球从A运动到O点正下方的过程中电势能增加了24J
D. 小球第一次运动到O点正下方的速度大小为
【答案】D
【解析】小球的重力G=mg=3N,电场力方向水平向左,大小F=qE=2×2N=4N,小球做匀加速直线运动,小球的加速度为: ,故AB错误;小球第一次到O点正下方时,水平位移为x=L=6m,则电场力做功W电=-qEL=4×6J=24J,Y因为电场力做正功,所以电势能减少了24J,故C错误;设合力方向与水平方向的夹角为θ,则,小球第一次到O点正下方时,水平位移为x=L=6m竖直位移为: ,重力做功WG=mgy=3×4.5J=13.5J,根据动能定理得: ,带入得: ,故D正确。所以D正确,ABC错误。
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