题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内有一匀强电场,一带电量为+q、质量为m的小球在力F的作用下,沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知力F和MN之间的夹角为45°,MN之间的距离为d,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 电场的方向可能水平向左
B. 电场强度E的最小值为
C. 当qE=mg时,小球从M运动到N时电势能变化量为零
D. F所做的功一定为
【答案】BC
【解析】
A.小球受力情况:小球受到重力mg、拉力F与电场力qE,因为小球做匀速直线运动,合力为零,则F与qE的合力与mg大小相等、方向相反,作出F与qE的合力,如图
根据上图可知,电场力在右侧,由于小球带正电,电场方向与电场力方向相同,故指向右侧,故A错误;
B.由图可知,当电场力qE与F垂直时,电场力最小,此时场强也最小。则得:qE=mgsinθ,所以电场强度的最小值为,故B正确;
C.当mg=Eq时,根据几何关系,电场力水平向右,与MN垂直,小球从M运动到N电场力不做功,即小球从M运动到N时电势能变化量为零,故C正确;
D.由于电场力变化时,F大小也跟随着改变,所以做功也不能具体确定值,故D错误;
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