题目内容

如图,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1和m2 (m1<m2 ),A带负电,电量为q1,B带正电,电量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,在此过程中电场力做功为W,在竖直位置处两球的总动能为EK( )

A.W=
B.W=
C.Ek=
D.Ek=
【答案】分析:根据条件分析可知,杆将顺时针转动,从静止开始由水平位置转到竖直位置的过程中,电场力对两个小球均做正功,由公式W=qEd求解电场力做的总功.在转动过程中,重力对小球B做正功m2g,重力对A做功-m1g,根据动能定理求解在竖直位置处两球的总动能.
解答:解:A、B从静止开始由水平位置顺时针转到竖直位置的过程中,电场力对A球做功WA=q1E,电场力对B球做功WB=q2E,电场力做功为W=WA+WB=.故A正确,B错误.
   C、D在转动过程中,重力对小球B做正功m2g,重力对A做功-m1g,电场力做功为W=,根据动能定理得:在竖直位置处两球的总动能EK=+(m2-m1)g.故C错误,D正确.
故选AD
点评:本题实质是力学知识在电场中的具体运用,基础题,只要抓住电场力具有力的共性,就能正确解答.
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