题目内容
【题目】如图所示,方向竖直向下的足够大的匀强电场中有一条与水平方向成θ角的直线MN。现将一个带正电的小球从MN上的P点以初速度v0水平抛出,小球的运动轨道与直线MN相交于Q点(图中未画出)。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
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A.v0越大,小球经过Q点的速度方向与水平方向的夹角越大
B.v0越大,小球从P点运动到Q点的过程中减少的电势能越小
C.小球运动到距离直线MN最远处的时间与v0大小成正比
D.小球沿直线MN方向上的分运动为匀速直线运动
【答案】C
【解析】
A.由题意可知,带电小球在电场中做类平抛运动,将MN看成斜面,由斜面平抛运动可知,只要落在斜面上,小球速度方向与水平方向夹角一定,故A错误;
B.由几何关系可得
,
所以初速度越大,运动时间越长,竖直方向的位移越大,电场力做功越多,减小的电势能越大,故B错误;
C.当小球速度方向与MN连线平行时,小球离MN最远,则有
,
由运动学公式可得
,
所以
,
由于小球受重力与电场力,所以小球的合力恒定,加速度恒定,故C正确;
D.将小球的初速度和电场力与重力分解到MN方向上可知,小球在MN方向上做匀加速直线运动,故D错误。
故选C。
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