题目内容

【题目】如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中,以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动.ON与水平面的夹角为30°,重力加速度为g,且mg=Eq,则( )

A. 电场方向竖直向上

B. 小球运动的加速度大小为g

C. 小球上升的最大高度为

D. 若小球在初始位置的电势能为零,则小球电势能的最大值为

【答案】BD

【解析】试题分析:小球做匀变速直线运动,合力应与速度在同一直线上,即在ON直线上,因,所以电场力与重力关于ON对称,根据数学知识得:电场力与水平方向的夹角应为,受力情况如图一所示,合力沿ON方向向下,大小为,所以加速度为,方向沿ON向下.故AB错误;经对A的分析可知,小球做匀减速直线运动,由运动学公式可得最大位移为,则最大高度为,故C错误;若小球在初始位置的电势能为零,在减速运动至速度为零的过程中,小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的,由能量的转化与守恒可知,小球的初动能一半转化为电势能,一半转化为重力势能,初动能为,小球的最大电势能为,故D正确。

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