题目内容
3．
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=qE，则（ ）| A． | 电场方向竖直向上 | |
| B． | 小球运动的加速度大小为$\frac{1}{2}$g | |
| C． | 小球上升的最大高度为$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$ | |
| 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$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{4}$ |
分析 首先对相求的受力情况和运动情况进行分析，小球受重力和电场力作用，因mg=qE且沿ON运动，所以电场力的方向与水平方向成30°角，合力沿ON向下，小球应做匀减速直线运动，对二力进行合成，合力大小为mg，加速度为g；由运动学公式可判断C的对错；因电场力和重力在ON上的分量相等，可知克服电场力做功和克服重力做功是相等的，可知转化为电势能的最大值为初动能的一半．
解答 
解：A、B、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mg=Eq，所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为30°，受力情况如图一所示，合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下．故A、B错误．
C、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 x=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$，则最大高度为h=xsin30°=$\frac{{v}_{0}^{2}}{4g}$．故C错误．
D、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$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$，小球的最大电势能为$\frac{mv_0^2}{4}$，故D正确．
故选：D
点评 本题考查带电粒子在复合场中的运动情况，应在正确分析小球受力情况的基础上，运用牛顿第二定律、运动学公式和功能关系分析，采用的力学方法进行分析．
练习册系列答案
相关题目
13．
如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是（ ）
如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是（ ）| A． | 电场力与小球重力的关系是qE=mg | B． | 电场力与小球重力的关系是qE=$\sqrt{3}$mg | ||
| C． | 小球在B点时，细线拉力为FT=$\sqrt{3}$mg | D． | 小球在B点时，细线拉力为FT=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg |
14．
如图所示，绝缘光滑的半圆轨道位于竖直平面，竖直向下的匀强电场E穿过其中，在轨道的上边缘有一个质量为m，带电量为+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下 列说法正确的是（ ）
如图所示，绝缘光滑的半圆轨道位于竖直平面，竖直向下的匀强电场E穿过其中，在轨道的上边缘有一个质量为m，带电量为+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下 列说法正确的是（ ）| A． | 小球运动过程中机械能守恒 | |
| B． | 小球在轨道最低点时速度最大 | |
| C． | 小球在最低点对轨道的压力为mg+qE | |
| D． | 小球在最低点对轨道的压力为3（mg+qE） |
如图所示，一带电小球质量为0.1kg，从O点以v0=10m/s的初速度沿与水平方向成37°角斜向上进入一个足够大的匀强电场中，匀强电场的方向水平向左，小球在电场中恰能做直线运动，求小球运动到最高点N时其电势能与在O点电势能之差．（sin37°=0.6）
如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m、电荷量为-q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α（小球的重力大于所受的电场力）
8．由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1秒内通过0.4米的位移，则（ ）
| A． | 第1秒末的速度是0.8m/s | B． | 加速度为0.8m/s2 | ||
| C． | 第2秒内通过的位移为1.6m | D． | 2s内通过的位移为1.2m |
如图，平行板电容器AB间可看作匀强电场，电容C=1μF，场强E=1.2×102V/m，极板间距离d=5cm，电场中C和D分别到A、B两极板距离均为0.5cm．B极接地，求：?
如图所示为一水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104N/C．将电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷放在电场中的A点．
13．下列说法正确的是（ ）
| A． | 黑体辐射电磁波的强度按波长分布与黑体的温度无关 | |
| B． | 德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想 | |
| C． | 据光电效应方程Ek=hv-W0可知，发生光电效应时光电子最大初动能与入射光频率成正比 | |
| D． | 用频率一定的光照射某金属发生光电效应时，入射光越强，单位时间发出的光电子数越多 | |
| E． | 光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性 |