题目内容
【题目】如图所示,长为L,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定于静电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,途中小球始终未离开斜面,重力加速度为g,则( )
A. 小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能
B. 小球的电势能可能先增大后减小
C. A、B两点的电势差一定为
D. 若处于匀强电场中,则该电场的场强一定是
【答案】AB
【解析】试题分析:根据动能定理和电场力做功公式结合,求解A、B两点的电势差.根据电场力做功的正负,判断小球电势能的大小,当电场力做正功时,小球电势能减小;相反,电势能增大.若电场是匀强电场,根据力学知识确定电场力的最小值,再确定场强的最小值.
小球从A运动到B的过程中,动能不变,重力势能增加,根据能量守恒定律可知电势能必定减小,则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能,A正确;电场强度大小和方向均未知,故小球的电势能可能先增大后减小,B正确;根据动能定理得: ,解得,C错误;若电场是匀强电场,电场力恒定,根据共点力的平衡可得,若电场强度与运动方向不共线,且与斜面的夹角小于θ时,则电场力、斜面的支持力与重力相平衡,因此小球受到的电场力可能等于重力mg,此时的电场强度等于,D错误.
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