题目内容

在一方向水平的匀强电场中的O点,用长度为L的丝线悬挂一个质量为m的带电小球,静止时,悬线对竖直线向右偏开角度θ,小球位于P点,如图所示,如果把悬线拉直,使小球位于A点,OA呈水平,然后释放小球,那么,小球通过最低点B时的速度大小为(  )
分析:小球静止时,悬线对竖直线向右偏开角度θ,说明小球受到水平向右的电场力,当把悬线拉直,使小球位于A点,OA呈水平,然后释放小球后,小球沿电场力与重力的合力方向做匀加速直线运动,根据动能定理求解小球到达最低点时的速度.
解答:解:据题,小球静止时,悬线对竖直线向右偏开角度θ,说明小球受到水平向右的电场力,当把悬线拉直,使小球位于A点,OA呈水平,然后释放小球后,小球沿电场力与重力的合力方向做匀加速直线运动,只有当θ=45°时,小球才能到达最低点B,这种情况重力与电场力大小相等,即mg=qE.
根据动能定理得:mgL+qEL=
1
2
mv2
,得到达B点的速度  v=2
gL

若θ<45°,小球先做匀加速直线运动,绳子绷紧后做圆周运动;若θ>45°,小球做匀加速直线运动,到最低点的右侧,故小球到达最低点的速度无法确定,故D正确.
故选D
点评:解决本题关键要分析小球可能的运动情况,运用动能定理分析到达最低点的速度.
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