题目内容
【题目】光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行,一质量为m、带电量为q的小球由某一边中心,以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域,当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.0
B. mv + qEL
C. mv
D. mv + qEL
【答案】A,B,C
【解析】解:A.若电场的方向平行于AB向左,小球在匀强电场中做匀减速直线运动,到达BD边时,速度可能为0,所以动能可能为0.A符合题意 .
B.若电场的方向平行于AC向上或向下,小球在匀强电场中做类平抛运动,偏转位移最大为 ,根据动能定理,电场力做功最多为qE ,最大动能为qE + mv02.B符合题意,D不符合题意 .
C.若电场的方向平行于AB向左,小球在匀强电场中做匀减速直线运动,若速度减到0还未到达另一边缘,那将回头做匀加速,根据动能定理,电场力做功为0,动能不变.C符合题意.
所以答案是:ABC.
【考点精析】关于本题考查的动能定理的综合应用和带电微粒(计重力)在电场中的运动,需要了解应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷;带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法才能得出正确答案.
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