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如图所示,一带电小球在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从A点沿曲线运动到B点,已知小球带带电量满足qE=mg,小球的在A点的速度与水平方向45°,则下列结论正确的是( )

A.此小球带负电
B.小球做匀加速曲线运动
C.电场力对小球做的总功等于零
D.小球的速度大小变为A点的
【答案】分析:先根据粒子的偏转方向可判断出粒子的受力方向,从而确定粒子的电性;对粒子受力分析,可知合力的方向与初速度的方向垂直,粒子做加速曲线运动;AB两点在同一等势面上,可判断此过程中电场力的做功为零.画出粒子从A到B过程中的两个分位移,结合几何关系可知位移相等确定、方向垂直,利用平均速度知末速度与初速度的关系.
解答:解:
A、无论粒子带正电还是带负电,所受的电场力只能沿水平方向;根据轨迹可知,速度的方向向左发生了变化,所以粒子受得的电场力方向向左,受力方向与电场的方向相同,粒子带正电.选项A错误.
B、对小球受力分析,受到竖直向下的重力和水平向左的电场力,因mg=qE,合力的大小和方向都不变,且合力的方向与水平呈45角,与初速度的方向垂直,粒子做匀加速曲线运动.选项B正确.
C、AB两点在同一等势面上,所以粒子在A、B两点的电势能相同,电场力对小球做功为零.选项C正确.
D、经分析,合力的方向与初速度的方向垂直,粒子做类平抛运动;把运动分别沿初速度的方向和合力的方向分解,到达B点时,由几何关系可知,沿初速度方向的位移和沿合力方向上的位移相同;沿初速度方向的平均速度是v,则可知沿合力方向上的平均速度也为v,因在合力方向上的初速度为0,所以末速度为2v,到达B点的速度v==,所以选项D正确.
故选BCD.
点评:该题要求根据粒子的运动轨迹会判断粒子的受力情况,当物体所受到的合力与初速度不在一条直线上时,物体将做曲线运动;关于电场力做功,只与始末位置的电势差有关,与运动路径无关.该题还考察了匀变速直线运的平均速度,为
练习册系列答案
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