题目内容
【题目】如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有一个电荷量为
、质量为m的小球与一根长为
的轻绳一端相连，绳的另一端固定在P点，小球与P点的距离
现施加一与PM夹角
、水平向右且场强大小为E的匀强电场，并从静止释放带电小球，从释放小球到轻绳与电场方向平行的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小球先做匀加速直线运动后做圆周运动
B. 小球的运动时间为
C. 此过程中电场力所做的功为
D. 轻绳与电场力方向平行时小球的速度大小为
【答案】ACD
【解析】
如图所示，
带电小球水平向右做匀加速直线运动，当位移为
时，轻绳刚好被拉直，随后在轻绳拉力与电场力的合力作用下，小球以P点为圆心做圆周运动到N点，此时轻绳与电场力方向平行，故A正确；小球在水平方向上的位移为：
，假如小球在水平方向一直做匀加速直线运动，根据
，解得：
，但小球在QN阶段水平方向不是匀加速直线运动，故B错误；电场力做功
，故C正确；MQ段，由动能定理得：
，当带电小球运动到Q点时轻绳刚好被拉直速度为
，如图乙所示，
由于绳子瞬间张紧使得小球沿轻绳方向的分速度v2瞬间减小为零，而沿垂直于轻绳方向的分速度
不变，小球由Q到N，根据动能定理得：
，且
，则此时小球的速度为：
，故D正确；
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