Question

【题目】如图所示，质量为m、电荷量为q的小球在电场强度E的匀强电场中，以初速度v0沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A.电场方向一定竖直向上

B.电场强度E的最小值为

C.如果电场强度为E=，则小球相对初始位置的最大高度为

D.如果电场强度为E=，小球电势能的最大值为

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．因为小球做匀变速直线运动，则小球所受的合力与速度方向在同一条直线上，结合平行四边形定则知，电场方向不可能竖直向上，故A错误；

B．小球所受的合力与速度方向在同一条直线上，结合平行四边形定则知，当电场方向与直线ON垂直时，电场强度E的最小，则有

解得电场强度E的最小值为

CD．如果电场强度为，小球所受的合力与速度方向在同一条直线上，结合平行四边形定则知，电场力的方向与水平方向夹角为，斜向上，如图所示

根据牛顿第二定律知，小球的加速度为

小球斜向上做匀减速直线运动，匀减速直线运动的位移

则小球上升的最大高度

在整个过程中电场力做功

电势能增加，所以小球电势能的最大值为，故C错误，D正确；

故选D。