题目内容
如图所示,AC是圆的一条直径,BD是竖直方向的另外一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向与圆周平面平行,将一个带负电的粒子q从圆心O点以相同的速率射出,射出方向不同时,粒子可以经过圆周上的所有点,在这些所有的点中,经过C点时粒子的速率总是最小.如果考虑到重力作用的影响,那么可以断定( )
A、在数值上电场力一定小于重力 | B、在数值上电场力可能等于重力 | C、电场强度方向由O点指向圆周上BC间的某一点 | D、电场强度方向由O点指向圆周上CD间的某一点 |
分析:小球运动过程中受到重力和电场力,根据C点速度最小点判断出合力方向,运用平行四边形定则得到电场力方向,作图受力图,根据平行四边定则和几何关系判断电场力和重力的大小,最后根据功能关系列式分析.
解答:解:CD、小球运动中受到两个力:重力和电场力.在C点速率总是最小,根据动能定理可知,沿OC方向发射的小球克服合力做功最多,也就是说小球受到的合力方向是CA,对O点小球受力分析,重力沿OD方向竖直向下,合力方向指向OA,故受电场力的方向必定指向为OA与OB之间,负电荷受电场力方向与场强方向相反,所以电场强度的方向一定由O点指向圆周上CD间的某一点.故C错误、D正确.
AB、根据以上分析做出小球的受力图:根据大角对大边,得F电总大于G.故AB均错误.
故选:D.
AB、根据以上分析做出小球的受力图:根据大角对大边,得F电总大于G.故AB均错误.
故选:D.
点评:本题是带电粒子在复合场中的运动问题,关键找出合力方向,然后根据功能关系列式判断.
练习册系列答案
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如图所示,AC是圆的一条直径,BD是竖直方向的另外一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E,方向与圆周平面平行,将一个带负电的粒子q从圆心O点以相同的速率射出,射出方向不同时,粒子可以经过圆周上的所有点,在这些所有的点中,经过C点时粒子的速率总是最小。如果考虑到重力作用的影响,那么可以断定 ( )
A.在数值上电场力一定小于重力 |
B.在数值上电场力可能等于重力 |
C.电场强度方向由O点指向圆周上BC间的某一点 |
D.电场强度方向由O点指向圆周上CD间的某一点 |